Устройство для измерения электромагнитныххарактеристик ферромагнитныхматериалов

ОП ИСАНИЕИ ЗОБУЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическиеРеснубпик 1 и 824087(53 М. Кл. К 33 1 с присо нием заяв рвудаеетевевй ке СР яа дезам звбретвнийй и еткаеттай(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ едо исс си Изо нию (м электр электр пример при не напряж ретение отн делирования магнитных п технических трансформат инусоидальн ния, а такж ичивании по альныхмощныхх, наающих синусоид роцессов вустройств орах, рабо ых кривых ка и.еменномтавляюпри однов подмаг яннои со спытания10ж ие Известны устроиства для исиловых трансформаторов, содер ащ намагничивающую и измерительную обмотки на испытуемом образце, ваттметр, токовая обМотка которого включена последовательно с намагничивающей обмоткой, а обмотка напряжения подключена параллельно измерительной обмотке и блоку интегрирования 1)..Недостатками этих устройств явля- . ются: отсутствие формирователя несинусоидальности и постоянной составляющей тока, невозможность создания и осуществления регулировки коэффициента несинусоидальности возбуждающего тока и постоянной составляющеи, отсутствие специальной обмотки, бифилярно вмотанной с параллелями намагничивающей обмотки, невозможность выполнения исследования в опытах короткого замыкания (К 3) и холостого хода (ХХ).Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство, содержащее регулируемый источник синусоидальной ЭДС, намагничивающую обмо.ку исследуемого образца, безындуктивный шунт, регистрирующие приборы, намагничивающую и измерительную .обмотки и блок управляемых тиристоров с импульсным генератором 2.Недостатками этого изобретения являются малая проходная мощность, не" возможность осуществления регулировки формы кривой при фиксированном угле зажигания тиристоров (что необхо" димо при физическом моделировании несинусоидального электромагнитного824087 поля, удельных и суммарных добавочныхпотерь в элементах конструкции); невозможность измерения нагрева, удельных и суммарных добавочных потерь вузлах исследуемой модели силовогоэлектротехнического оборудования, например силового трансформатора, тиристоры при включении параллельновыходят из строя из-за неравномерногораспределения по ним тока.Цель изобретения - повышение точности измерения.Эта цель достигается тем, что вустройство, содержащее регулируемыйисточник синусоидальной ЭДС, соединенный с намагничивающей обмоткой иссле,.дуемого образца, безындуктивный шунт,регистрирующие приборы, включенные последовательно в цепь между упомянутыми источником ЭДС и намагничивающейобмоткой, блок управляемых тиристоровс импульсным генератором, включенныхв рассечку цепи между источником ЭДСи намагничнвающей обмоткой, введеныблок индуктивно связанных уравнительных реакторов, моделирующий блок, дополнительная измерительная обмотка,иагчитосьязанная с моделирующим блоком и расположенная бифилярно намагиичивающей обмотке, интегрирующий блок,сумматор и усилители напряжения, включенные между интегрирующим блоком исумматором, при этом блок индуктивносвязанных уравнительных реактороввключен между источником ЭДС и блокомуправляемых тиристоров, а моделирующий блок включен между намагничивающей обмоткой и блоком управляемых тиристоров,На чертеже изображена схема устройства.Устройство содержит источник 1 синусоидального напряжения, к которомуподключен промежуточный трансформатор 2. К вторичной обмотке трансфор.матора 2 последовательно подключеныблок 3 индуктивно связанных уравнительных реакторов, блок 4 управляемыхтиристоров, моделирующий блок 5, беэындчктивный шунт 6, намагничивающая обмотка 7 физической модели исследуемого объекта 8, например модели силового трансформатора, амперметр 9 и ваттметр 10, измерительнаяобмотка 11, измерительная обмотка 12,интегрирующий -блок 13, усилители 14и 15 напряжения, сумматор 1,6, генератор 17 импульсов, вольтметр 18 действующих значений и вольтметр 19 маг 4нитоэлектрической системы, вольметр20 средних значений. Анализатор 21гармоник, шлейфовый осциллограф 22,термопары 23, магнитная система 24.. Устройство работает следующим образом.От источника 1 переменного напряжения и регулируемой частоты черезпромежуточный трансформатор 2, блок 310 уравнительных реакторов, блок 4, моделирующий блок 5 на первичную обмотку 7 испытуемого объекта 8 подается напряжение, изменяющееся во времени с модельной увеличенной частотой. Частота источника 1 переменногонапряжения определяется исходя измасштабных коэффициентов, полученныхиз условий физического подобия электромагнитного поля и потерь в элементах конструкции,Блок 3 уравнительных реакторовспособствует одновременному зажиганиютиристоров, соединенных параллельнов блоке 4 управляемых тиристоров, который служит формирователем несинусоидальности и постоянной составляющей, и равномерному распределениютока. Генератором 17 импульсов устанавливается угол зажигания тиристо 30ров блока 4, соответствующий требуемому гармоническому составу намагничивающего тока. Затем ручкой несинхронности генератора 17 импульсов вводится постоянная составляющая тока.Моделирующим блоком 5 осуществляетсярегулировка формы намагничивающеготока и величины реактивного сопротивления в цепи испытуемого объекта 8.Вторая измерительная обмотка 11 подключена к обмотке напряжения ваттмет, -ра 1 О. Ваттметром измеряются суммарныедобавочные потери в элементах конструкции испытуемого объекта. Амперметром 9 измеряют действующее значениенамагничивающего тока. Измерительными45 приборами 18, 19 и 21 измеряются соответственно действующее значение падения переменной составляющей напряжения на безындуктивном шунте 6, постоянная составляющая напряжения и50 спектральный состав несинусоидальноготока, протекающего в цепи обмотки 7.Шлейфовым осциллографом 22 измеряетсятермо -ЭДС термопар, установленных вэлементах конструкции (на чертеже5 не показаны), по характеру изменениякоторой определяются удельные потерии нагревы элементов конструкции, Приэтом измерительная обмотка 12 ра коформула изобретения Устройство для измерения электромагнитных характеристик ферромагнитных материалов, содержащее регулируемый истоник синусоидальной ЭДС, соединенный с намагничивающей обмоткойисследуемого образца, безындуктивныйшунт, регистрирующие приборы, включенные последовательно в цепь междуупомянутыми источником ЭДС и измерительной обмоткой, блок управляемых тиристоров с импульсным генератором,включенных в рассечку цепи между источником ЭДС и намагничивающей обмоткой, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок индуктивносвязанных уравнительных реакторов, моделирующий блок, дополнительная измерительная обмотка, магнитосвязаннаяс моделирующим блоком и расположеннаябифилярно намагничивающей обмотке,интегрирующий блок, сумматор и усилители напряжения, включенные междуинтегрирующим блоком и сумматором,при этом блок индуктивно связанныхуравнительных реакторов включен междуисточником ЗДС и блоком управляемыхтиристоров, а моделирующий блок включен между намагничивающей обмоткой иблоком управляемых тиристоров,1 сточники информацииупринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 475574, кл. 6 01 й 33/12, 07,12.73.2. Авторское свидетельство СССРР 389477, кл. С 01 й 33/12, 28.05.70. рочена, а измерительные приборы 13, 14, 15 и 16 отключены.Работа устройства при исследовании объектов в опыте ХХ.Исследуются поток в магнитной системе в зависимости от степени несинусоидальности и коэффициента формы, а также нагревы активной стали и удельные потери в ней.От источника 1 переменного напря О жения через промежуточный трансформатор 2, блок 3 уравнительных реакторов, блок 4 и моделирующий блок 5 на первичную обмотку 7 исследуемого объекта 8 подается напряжение, величина 15 которого соответствует номинальной индукции в магнитной системе. Блок 3 уравнительных реакторов и блок 4, а также моделирующий блок 5 работают так, как и при работе в опыте КЗ. 20Генератором 17 импульсов устанавливается угол зажигания тиристоров, соответствующий требуемой несинусоидальности переменного тока и одновременном подмагничивании постоянной со ставляющей. Моделирующим блоком 5 выполняется регулировка формы намагниЙивающего тока и величины реактивногф сопротивления в цепи исследуемого объекта. Измерительная обмотка 11 отключается, а измерительная обмотка 2 подключается к интегрирующему блоку 13. С выхода интегрирующего блока 3 напряжение, пропорциональное потоку в магнитной системе испытуемого объек 35 та, подается на усилители 14 и 15. С усилителей 4 и 15 напряжение подается на сумматор 6, который дает величину, пропорциональную коэффициенту формы. По показаниям вольтмет 40 ра 20 средних значений определяется величина потока в магнитной системе 24. Шлейфовым осциллографом 22 измеряется термо-ЭДС термопар 23, установленных в магнитной систем 24.Предлагаемое .устройство по сравне 45 нию .с известным имеет больший коэффициент использования, что дает значительный экономический эффект в народном хозяйстве и открывает широкие возможности при выполнении работ по50 физическому моделированию несинусоидальных электромагнитных процессов в электротехнических устройствах,Использование устройства позволяет разработать уточненные методики инженерного расчета добавочных потерь в узлах, работающих в периодических несинусоидальных электромагнитных полях и одновременном подмагничивании постоянным полем, что позволяет уменьшить металлоемкость и найти наиболее оптимальный вариант выполнения узлов проектируемых объектов.Составитель Л. ВоронинИванова Техред Ж.Кастелевич Корректор Е. РошкоПодписное едак лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектйая, 4 каз 2101/65 ВНИИПИ Гос по дел 113035, Моск