Преобразователь постоянного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 250878 (21) 2662758/18-21с присоединением заявки йо(51)М, Кл,з 6 01 В 19/000Н 03 Р 9/00 Государственный коннтет СССР по деаам нзобретеняй я отнрытнйЗаявител 5 ОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА е о не перем вышающег в широсигнала звестног ае сказы тока на фтельно преняющегосотношениеи выходеобном слу етто Изобретение относится к электро- измерительной технике, но может быть использовано в различного рода устройствах автоматики при выполнении нуль-органов.Известен преобразователь постоянного тока, построенный на основе магнитного усилителя с двумя тороидальными ферромагнитными магнитопроводами и феррорезонансного генератора затухающих колебаний 11 .Недостаток известного устройства заключается в малой чувствительнЬсти ко входному сигналу и нестабильности нуля, обусловленной гистерезисом,Наиболее блйзким техническим решением к предлагаемому является греобраэователь постоянного тока, содержащий магнитный усилитель на двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводах, входные и выходные обмотки которого соединены согласно-последовательно, а обмотки воэбуждения - встречно-последовательно, генератор затухающих колебаний, выход которого подключен к обмоткам возбуждения,и интегратор, вход которого соединен с выходными обмотками (2 .Однако известное устройство практически. непригодно для преобразования постоянного о нного тока, значи епостоянный и изм яких пределах, Со и 3 помехи на входе и оустройства в под чвается неизменным.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счет 10 преобразования постоянного тока нафоне переменного.Указанная цель достига ся тем,что в преобразователь пос янноготока, содержащий магнйтный усилитель на двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводах, входные иВыходные обмотки которого соединенысогласно-последовательно, а обмоткивозбуждения - встречно-последова тельно, генератор затухающих колебаний, выход которого подключен кобмоткам возбуждения, интегратор, входкоторого соединен с выходными обмотками, введены блок измерения сред него значения индукции и низкочастотный фильтр, а на каждый магнитопровод магнитного усилителя нанесена дополнительная обмотка, причемблок измерения среднего значенияиндукции установлен между выходоминтегратора и входом низкочастотного фильтра, а дополнительные обмоткимагнитного усилителя включены взамкнутый контур с согласно-последовательным соединением.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя постоянного тока.Устройство содержит генератор 1затухающих колебаний, магнитный усилитель 2, состоящий иэ двух магнитопроводов 3 и 4, на каждом иэ которых находятся обмотка 5 возбуждения,выходная обмотка б, входная обмотка7 и дополнительная обмотка 8,интегратор 9, блок 10 измерения среднегозначения индукции и низкочастотныйфильтр 11. Входные, выходные и дополнительные обмотки, магнитного усилителя 2 соединены между собой согласно-последовательно,а обмоткивозбуждения - встречно-последовательно.Преобразователь работает следующим образом,При одновременном воздействии намангитопроводы 3 и 4 магнитного усилителя 2 постоянного тока ЗВ, подаваемого во входные обмотки 7, и пакета затухающего переменного тока, подаваемого в обмотки 5 возбуждения,магнитопроводы переходят в магнитное состояние, характеризующееся точкамина безгистерезисной кривой намагничивания, соответствующими ЭВНаличие дополнительных обмоток 8,соединенных соответствующими концами накоротко, не препятствует осуществлению безгистереэисного намагничивания при отсутствии входного сигнала, но существенно замедляет процессы установления индукции под действием Эь и переход на предельную петлю гистерезиса под действиемпервого импульса пакета. Указанноеобстоятельство делает неприемлемымимпульсный метод считывания,использующийся в известных преобразователях, и требует уменьшения декрементазатухания пакета переменного трка,Таким образом, при воздействии намагнитопроводы переменного тока,затухающего с малым декрементом, ипостоянного тока 1 осуществляется их беэгистерезисное намагничива-ние. Считывание записанных значениймагнитной индукции Вб и ВВ соответствующих входному постоянномутоку, происходит следующим образом.Под воздействием каждого пакетазатухающих колебаний точки,.характеризующие магнитное состояние магнитопроводов 3 и 4, постепенно (из-эаналичия дополнительных обмоток 8,соединенных накоротко) переходятна предельную петлю гистерезиса иперемещаются по ней до тех пор,покаамплитуда этого затухающего токадостаточна для насыщения магнитопроводов. В процессе изменения индукции в магнитопроводах по предельной петле гистерезиса ее среднее значение равно нулю. По мере уменьшенияамплитуды переменного затухающеготока точки, характеризующие магнитное состояние магнитопроводов,спредельной петли гистерезиса постепенно возвращаются обратно в исходное состояние, Таким образом, за,время действия каждого пакета затуО хающих колебаний среднее значениеиндукции в магнитопроводах изменяетсяот значения 2 Вб = В + В 5, соответствующего измеряемому постоянномутоку ЭВ до нуля и затем вновь до13 значения 2 ВВ, Путем измерения этихизменений среднего значения индукцииопределяется величина 3 В Для это"го в преобразователе используютсяинтегратор 9, интегрирующий выходныерр импульсы, блок 10 измерения среднегозначения индукции и низкочастотныйфильтр 11,Следует отметить, что затухающий,переменный ток выполняет в устройстве двоякую роль. Вначале, пока егоамплитуда достаточна для насыщениямагнитопДоводов, он используется длясчитывания индукции методом возврата,а затем, спадая до нуля, осуществляетбеэгистереэисное намагничивание магЗО нитопроводов.При воздействии на магнитопроводы3 и 4 постоянного и переменного затухающего токов в выходных обмоткахб возникает раэнополярная импульсная35 последовательность, воздействующая наинтегратор 9. Постоянная времени интегратора 9 в 5-10 раэ превышаетполупериод следования затухающих колебаний тока. Изменение напряженияна выходе интегратора соответствуетизменению индукции в магнитопроводахпри воздействии на них затухающегопеременного тока.Среднее значение напряжение на выходе интегратора 9 так же, как исреднее значение индукции в магнитопроводе, изменяется от некоторогозначения до нуля и затем, по окончании пакета Затухающих колебаний,вновь возвращается к исходному значению, Для выделения этого среднегозначения индукции используется блокЪО измерения среднего значения индук.ции, который может представлятьсобой интегратор с постоянной времени, в 5-10 раз большей постояннойвремени интегратора 9.С целью сглаживания высокочастотныхсоставляющих в вйходном сигнале,т,е. для уменьшения погрешностидо преобразования, напряжение с выходаблока измерения среднего значенияиндукции 10 подается на низкочастот.ный Фильтр 11.Таким образом, амплитуда напряг жения Оц,на выходе устройства789779 Формула изобретения Составитель Л. МорозовРедактор А, Маковская Техред Н.Граб КорректорО Ковинск Тираж 1019 Государственного ам изобретений и ква, Х, Раушс аказ 9026/39 ВНИИП по д 113035, Мое СР Подпи омитета ткрытий я наб.,4/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 оказывается пропорциональной величине постоянного тока, а его полярность соответствует направлению постоянного тока.Наличие дополнительных обмоток 8,соединенных накоротко, приводит куменьшению воздействия переменноготока помехи на магнитопроводы из-завозникновения в дополнительных обмотках размагничивающего тока,Действительно, напояженность по"ля Н в магнитопроводе складывается 1 Оиз составляющей, обусловленной током во входной обмотке 7 (обмоткеуправления) НН + Н , и составляющей, обусловленной током в дополнительных обмотках Ну, т.е. Н15Н + Ну. При достаточно малом сопротивлении цепи .дополнительной обмотки и неучете потерь на гистереэисвыполняется равенство Ну= -Н и, следовательно,результирующая напряжен Оность управляющего поля не будетсодержать переменной составляющей,что является достаточным условиемдля исключения погрешности,обусловленной переменной составляющейтока.Таким образом, наличие дополнительных обмоток 8, соединенных накоротко, снижает воздействие токапомехи на магнитопроводы, а наличиепоследовательно соединенных интегратора 9, блока 10 измерения среднего значения индукции и низкочастотного фильтра 11 позволяет получить выходную информацию при использовании дополнительных обмоток 8. З 5 Преобразователь постоянного тока, содержащий магнитный усилитель на двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводах, входные и выходные обмотки которого соединены согласно- последовательно, а обмотки возбуждения " встречно-посЛедовательно, генератор затухающих колебаний,выход которого подключен к обмоткам возбуждения, интегратор, вход которого соединен с выходными обмотками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функционадьных возможностей за счет преобразования постоянного тока на фоне переменного, в него введены блок измерения среднего значения индукции и низкочастотный фильтр, а на каждый магнитопровод магнитного усилителя нанесена дополнительная обмотка,причем блок измерения среднего значения индукции установлен между выходом интегратора и входом низкочастотного фильтра, а дополнительные обмотки магнитного усилителя включены в зам" кнутый контур с согласно-последовательным соединением. 1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР: Р 143429, кл. Н 03 Г 9/00 1960. 2. Авторское свидетельство. СССР9 387495, кл. Н 03 Г 9/00, 1971.