Способ определения добротности и индуктивности rlc-контура и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 17040 А 182 АТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР БРЕТЕН Н С) 4 ъ , С) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБРОТНОСТИ И ИНДУКТИВНОСТИ Я.С-КОНТУРА ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: в области электрических измерений для определения добротности О, индуктивности Ех параллельного ипоследовательного В С-контура при реальном токе нагрузки ЯЕ- и ВС-ветвей контурас включенными в них диодами мостовоговыпрямителя. Сущность изобретения: подают синусоидальное напряжение известной частоты (т) от регулируемого источника (1) на ВЕС-контур, изменяют величину его емкости Сэ (5) в ВС-ветви и настраивают его в резонанс, дополнительно подключая В 1 С-контур к выходным выводам шестиплечего мостового выпрямителя с замкнутыми через амперметр (9) выходными выводами, изменяют величину напряжения 0 источника 1 и устанавливают расчетный ток, равный сумме выпрямленного тока в Ю - и ВС-ветвях контура, фиксируют величину напряжения О, повторно осуществляют резонанс токов контура и уточняют величины емкости Сэ конденсатора (5) и индуктивности (4) Ь контура. измеряют величину тока 1,д, в общей цепи контура; определяют гз утечки настроенного в резонанс контура, а добротность О определяют по формуле. 2 с,п.ф-лы, 1 ил,1817040 5 10 15 жения источника 1; 40 45 50 55 Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано для определения добротности 0 ииндуктивностих параллельного и последовательного В С-контуров при реальном токе нагрузки В(: и ВС-ветвей контура свключенными в них диодами мостового выпрямителя,Цель изобретения - повышение точности определения добротности и индуктив ности параллельного В С-контура, в ветвяхВ и ВС которого включены диоды мостового выпрямителя с реальным током нагрузкиветвей.Дополнение способа определения добротности и индуктивности В С-контурановыми операциями: настройки параллельного контура в резонанс токов; установки навыходе шестиплечего мостового выпрямителя реального тока питания нагрузки, равного сумме выпрямленных токов В(.- иВС-ветвей контура; измерения величины напряжения О на выходе источника регулируемого синусоидального напряжения ипеременного тока Ьд в общей цепи параллельного ВС-контура и расчет эквивалентносопротивления гэ параллельного И С-контура и его добротности 0 по приведеннымвыше выражениям; и снабжение системыдля определения добротности и индуктивности ВС-контура дополнительно шести-,плечным мостовым выпрямителем,прибором для измерения постоянного токаи новыми связями между ее элементами,отличая заявленные объекты от прототипа,обеспечивает: определение указанных выше параметров параллельного В С-контура,в ВЕ- и ВС-ветвях которого включены диодымостового выпрямителя с реальным токомнагрузки этих ветвей, уменьшение на одиндва порядка потерь энергии в источнике иисключение резонансных перенапряженийна дросселе (ВЕ-ветвей) и конденсаторе(ВСветвь).На чертеже представлена схема устройства для определения добротности и индуктивности параллельного В С-контура,которое реализует предложенный способопределения этих параметров.Схема содержит источник 1 регулируемого синусоидального напряжения известной частоте 1, например лабораторныйавтотрансформатор (ЛАТР), с двумя выходными клеммами 2 и 3, дроссель 4 с индуктивностью Ь, один крайний вывод обмоткикоторого подключен к одной (2) выходнойклемме источника 1, эталонный конденсатор 5 изменяемой емкости Сз, вольтметр 6,одна клемма которого подключена к однойобкладке эталонного конденсатора 5, прибор 7 для измерения переменного тока 1 д, одна клемма которого связана с другой (3) выходной клеммой источника 1, шестиплечий мостовой выпрямитель 8 с одним диодом в каждом плече и прибором 9 для измерения постоянного тока 1 д, который включен между положительным и отрицательным выходными выводами мостового выпрямителя 8. Первый входной вывод мостового выпрямителя 8 подключен к другому крайнему выводу обмотки дросселя, 4 второй его входной вывод- к свободной обкладке эталонного конденсатора 5, а третий входной вывод - к другой клемме прибора 7 для измерения переменного тока д ( преимущественноо миллиамперметра).Способ определения добротности 0 и индуктивности Ь параллельного ВЕС-контура, в В(.- и ВС-ветвях которого включены 20 диоды шестиплечего мостового выпрямителя с реальным током нагрузки этих ветвей, включает в себя следующую последовательность операций:во-первых, подключает измерительную 25 цепь в виде параллельного В С-контура кисточнику 1 регулируемого переменного синусоидального напряжения известной частоты 1, например лабораторному авто- трансформатору ЛАТР;30 во-вторых, с помощью магазина емкостей устанавливают такую емкость Сэ эталонного конденсатора 5, при которой показания миллиамперметра 7 переменного тока минимальны, а показания ампермет ра 9 постоянного тока максимальны. Этосоответствует резонансу токов в параллельном В 1 С-контуре, при котором в Сэ = 1 йо х, где и - круговая частота изменения напряв-третьих, рассчитывают по выражению 1 х= 1/(Сэ 2 к 1) ) (1) индуктивность параллельного ВС-контура, представляющую собой индуктивность 1.х дросселя 4;в-четвертых, с помощью источника 1 регулируемого переменного напряжения ЛАТР устанавливают на его выходных клеммах 2 и 3 такое напряжение питания О измерительной . цепи, при котором выпрямленным шестиплечным мостовым выпрямителем 8 ток д, измеряемый амперметром 9 постоянного тока и равный сумме выпрямленного тока ВС- и В -ветвей контура, становится равным реальному току питания нагрузки от источника переменного то- шают напряжение источника, что создаетка через параллельный ВС-контур и шести- опасность для персонала, работающего сплечный мостовой выпрямитель, и такими преобразователями. Такие же недофиксируют напряжение О на выходе ЛАТР статки свойственны способу и системе оп(записывают показания вольтметра 6); 5 ределения добротности и индуктивностив-пятых, миллиамперметром 7 перемен- последовательного В С-контура, в цепи коного тока измеряют ток ф/д в общем цепи торого включены диоды мостового выпряпараллельного ВС-контура и рассчитывают мителя с реальным током нагрузки контурапо выражению и диодов,10 Поэтому в лаборатории Института разг= О/1 А (2) работана и успешно действует перспективная система питания активной, емкостнойэквивалентное активное сопротивление на- (заряд емкостного накопителя) и активностроенноговрезонанстоковпараллельного индуктивной нагрузки от. однофаэного исКС-контура; 15 точника гармонического напряжения черезв-шестых, определяют по выражению параллельный В С-контур и шестиплечий(трехфазный) мостовой выпрямитель. Для еепроектирования на различные токи нагрузки необходимо знать добротность 0 и индобротность 0 параллельного ВЕС-контура, 20 дуктивность Ь параллельного В С-контура,где 1/о - волновая проводимость контура, В: и ВС-ветви которого содержат диодыр = КЬ//С - волновое сопротивление шестиплечего мостового выпрямителя приконтура; 1/гз - эквивалентная активная про- реальном токе нагрузки этих ветвей. Это иводимость параллельного К С-контура; позволяет сделать способ и устройство опв-седьмых, вместо магазина емкостей 25 ределения добротности и индуктивности(эталонного конденсатора 5) с емкостью С параллельного ВЕС-контура, в ВС- и В-ветвключает рабочий конденсатор системы пи- вях которого включены диоды мостового вытания нагрузки с емкостью С, равной емко- прямителя при реальном токе нагрузки этихсти С эталонного конденсатора, ветвей.Следует отметить, что данный способ 30 Разработанная в лаборатории Институ- .позволяет измерять добротность и индук- та система питания нагрузки от однофазнотивность как параллельного, так и последо- го источника гармонического напряжениявательного ВС-контуров, в ветвях которых через параллельный В С-контур и шестивключены диоды мостового. выпрямителя плечный мостовой выпрямитель и предлагапри реальных токах нагрузки дросселя и 35 емые способ и устройство определениядиодов, что увеличиваетточность определе- добротности 0 и индуктивностипаралния этих параметров. лельного В С-контура, в К: и ВС-ветвях коТакие ВЕС-контуры нашли весьма широ- торого включены диоды мостовогокое применение в индуктивно-емкостных выпрямителя с реальным током нагрузкипреобразователях источников неизменного 40 этих ветвей, по сравнению с индуктивно-емгармонического напряжения, в источник их костным преобразователем и прототипом снеизменного (стабилизированного - дейст- последовательными В С-контурами хараквующего значения) тока и источниках неиз- теризуется следующими достоинствами: воменной мощности, которые через первых, измерение добротности идвухполупериодный выпрямитель осуще индуктивности параллельного В С-контураствляют заряд различных накопителей происходит в реальных В:и ВС-ветвях конэнергии(емкостных накопителей, аккумуля- тура с диодами мостового выпрямителя иторных батарей и возможно и индуктивных при реальном токе нагрузки ветвей; во-втонакопителей), Однако применение в таких рых, источник гармонического напряженияиндуктивно-емкостных преобразователях 50 лишь компенсирует потери энергии в контунастроенного в резонанс последовательно- ре и нагружается весьма малым током, хотя .го ВС-контура связано со следующими не- ток в В - и ВС-ветвях контура достигаетвесьма большой величины и равен реальново-первых, источник переменного тока му току нагрузки ветвей, что на нескольконагружается весьма большим током, что 55 порядков уменьшает потери энергии в исприводит к весьма большим потерям энер- точнике; в третьих. при настройке паралгии в источнике, лельного ВС-контура в резонансво-вторых, напряжения на дросселе и напряжение на дросселе (В-ветви) и конконденсаторе в добротность 0 раз превы- денсаторе (ВС-ветви) всегда равны напряжению источника и в связи с этим1817040 отсутствуют резонансные перенапряженияв В С-контуре. Составитель Е,Кущ Техред М,Моргентал Корректор М.Самборская Редактор М,Кузнецова Заказ 1720 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Па 1 ект", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения1. Способ определения добротности и 5 индуктивности ВС-контура, заключающийся в том, что подают синусоидальное напряжение известной частоты (1) от регулируемого источника на В С-контур, изменяют величину емкости (С,) конденсатора 10 контура в ВС-ветви и настраивают его в резонанс, по формуле рассчитывают индуктивность контура, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем снижения погрешности при расчетном токе на грузки В- и ВС-ветвей В С-контура и диодов выпрямителя, подключая В С-контур к выходным выводам шестиплечего мостового выпрямителя с замкнутыми через амперметр выходными выводами, изменя ют величину напряжения источника синусоидального напряжения и устанавливают расчетный ток, равный сумме выпрямленного тока в ВЕ- и ВС-ветвях контура и фиксируют величину напряжения О, повторно 25 осуществляют резонанс токов контура и уточняют величины емкости Сэ конденсатора и индуктивности Ь контура, измеряют величину переменного токард в общей цепи контура, определяют активное сопротивле ние утечки г, настроенного в резонанс ВЕС- контура, а по формуле определяют добротность контура О = гэ 1/Ь/Сэ2, Устройство для определения добротности и индуктивности ВЕС-контура, содержащее регулируемый источник синусоидального напряжения, соединенный с первым выводом дросселя, эталонный конденсатор, вольтметр, амперметр переменного тока, первый вывод которого соединен с вторым выводом источника синусоидального напряжения, первый вывод эталонного конденсатора соединен с первым выводом вольтметра, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй амперметр постоянного тока, шестиплечий мостовой выпрямитель по диоду в каждом плече, причем амперметр постоянного тока включен между выходными клеммами мостового выпрямителя, второй вывод дросселя соединен с первой входной клеммой мостового выпрямителя, второй вывод эталонного конденсатора, соединен с второй входной клеммой мостового выпрямителя, третья клемма которого соединена с вторым выводом амперметра переменного тока, второй вывод вольтметра соединен с первым выводом амперметра переменного тока,