Устройство для моделирования семейства квазистатических петель магнитного гистерезиса

щ 911557 ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТИНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик)йриоритетФИВ кв дваеи кзебретеай в втрыткк68 Ъ. 333 (088.8) лнкевано 07. 03. 82. бюллетень опубликования описания 09 .Дата Авторызобретения адочников и Н.Е. Ииронюк Ордена Трудового Красного Знамени инстит. т Уральского научного центра АН СС(7) Заявите 5 М) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОДЕЛИРОВАНИЯ СЕИЕЙСТ КВАЗИСТАТИЧЕСКИХ ПЕТЕЛЬ ИАГИИТНОГО ГИСТЕРЕЭИСАан дс с ф (В,Н),ф дйтная индукци женность маг Вт,итного где В - магни,Н - напря ля. Устроиство ные преобразов воспроизводящиеодержит Функциональтели двух переменны функции Ф и Ф. Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования низковольтных электрических систем, содержащих Ферромагнитные сердечники,Известно устройство для моделиро" ваниямагнитного гистерозиса, содержащее блоки неоднозначной функции (гистерезис задается либо в виде эллипса, либо другой замкнутой кривой),19 блоки воспроизведения кривой намагни" чивания и операционный усилитель. Принцип работы известного устройства заключается в том, что неоднозначная Функция преобразуется с помощью бло" ка воспроизведения кривой намагничивания в петлю гистерезиса 11.Недостатками известного устройства являются невысокая точность моделирования и сложность вариации гистерезисных характеристик.Известно также устройство для моделирования петли гистерезиса с другим принципом работы. Это устройство содержит блок задания аргумента, блок дифференцирования, блок управления, ключ, интегратор, функциональные преобразователи и блок перемножения, первый вход которого подключен к выходу первого Функционального преобразователя, а второй вход - к выходу второго функционального преобразователя, причем выход блока перемножения через интегратор соединен со вторыми входами Функциональных преобразователей 23.ИЗвестное устройство реализует математическую модель следующего вида:ф (В,Н). - ; -08 В, 683 с ЙйФормула изобретения 5 91155 где 3, и Н т - наибольшие значения фнамагниченности и напряженности магнитногополя;У - Функциональная зависи"5мость, обратная кривойнамагничивания.В случае размагниченного сердечника выход блока 7 воспроизведения кривой намагничивания подключается к входу выходного сумматора 11, а соединение между входами блока 6 вос произведения кривой намагничивания в восходящую и нисходящую ветви любой петли семейства и выходом первого блока М коммутации и первым входом устройства разрывается коммутатором 5.ЮПри первой смене знака 1 коммутатор 5 необратимо отключает блок 7/воспроизведения кривой намагничивания от входа выходного сумматора 11 и соединяет выход первого блока 1 коммутации с входами блока б. Если намагниченность убывает, то к моменту срабатывания второго коммутатора 5 в запоминающий блок .1 заносится наименьшее значение аргумента б, по достижении которого намагниченность начинает возрастать. При этом срабатывает первый блок 1 коммутации, подключая через второй блок 5 коммутации выход запоминающего блока к первому входу сумматора 8 и к входу блока 9 воспроизведения кривой намагничивания, и одновременно срабатывает блок 3 стирания, который подготавливает запоминающий блок 2 к занесению в него очередного наи" большего значения намагниченности (+г). На выходе сумматора 8 Форми" руется аргумент ( ) Функции,. вос+Ъпроизведения кривой намагничивания, наименьшее значение. напряженности магнитного поля с обратным знакбм (-Н 4, Выходные сигналы с блоков 9 .и 10 подаются на входы сумматора 11, на выходе которого воспроизводятся значения напряженности магнитного поля, соответствующие восходящей ветви петли гистерезиса. Как только намагниченность достигает наибольшего значения, происходит изменение зна" ка производной намагниченности, При этом срабатывает блок Й коммутации,, 55 отключая от первого входа устройства второй блок 5 коммутации, блок 2 запоминания, в который занеслось наибольшее значение намагниченности,7 6обратное по знаку (+1,). Одновременно блок 3 стирания подготавливает за"поминающий блок 1 к запоминанию следующего наименьшего значения намагниченности, а на выходе устройствавоспроизводятся значения напряженносчти магнитного поля для нисходящеиветви гистереэиса. В дальнейшем про"цессе повторяется аналогичным образом.В случае, когда первоначально сердечник находится в состоянии остаточной намагниченности, блокируется срабатывание второго блока 5 коммутации,причем его начальное и последующее .состояния таковы, что через него соединены первый вход устройства, .выход первого блока М коммутации совходами блока б преобразования кри"вой намагничивания, а выход блока 7воспроизведения кривой намагничивания отключен от входа выходного сумматора 11,Кроме того, на запоминающих блоках 1 или 2 задается одно из значений намагниченности - наибольшее илинаименьшее в зависимости от знакапроизводной намагниченностиазДалее устройство работает так же,как в случае первоначально раэмагниценного сердечника, после того, каквторой блок 5 коммутации сработаетнеобратимо.Использование Функционального блока преобразующего кривую намагничивания в восходящую и нисходящую ветви любой петли семейства по известным Формулам 11позволяет повысить.точность моделирования семейства ква.зистатических петель магнитного гис"терезиса. 1. Устройство для моделирования семейства квазистатических петель маг" нитного гистереэиса, содержащее блоки запоминания, соединенные своими входами с первым входом устройства и с выходами блока стирания, выходы которых соединены с информационными входами первого блока кеммутации, блок воспроизведения кривой намагничивания, вход которого соединен с первым входом устройства, а выходс первым информационным входом второго блока коммутации, второй информационный вход которого соединен с пер911557 НИИПИ аз 1131/42 Подписно ж ПП "Патент", г, Уж Фил ул, Проектная,вым входом устройства,; третий информационныйвход второго блока коммутации подключен к выходу первогоблока коммутации, причем первый выходвторого блока коммутации соединен с 5первым входом выходного сумматора,о т л и ч а ю щ е,е с я тем, что,с целью повышения точности моделирования семейства петель, в него введенблок преобразования кривой намагничивания в восходящую и нисходящую ветви любой петли семейства, первый .вход которого соединен со вторым выходом второго блока коммутации, второй вход блока преобразования кривойнамагничивания в восходящую и нисходящую ветви соединен с третьим выходом второго блока коммутации, второй вход устройства соединен непосредственно с блоком стирания и с управляющими входами первого и второгоблоков коммутации, первый и второйвыходы блока преобразования кривойнамагничивания в восходящую и нисодящую ветви петли соединены соотетственно со вторым и третьим входами выходного сумматора,2. Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок преобразования кривой намагничивания в 30восходящую и нисходящую ветви любой петли семейства содержит сумматор и блоки воспроизведения кривой намагничивания, причем первый вход сумматора является первым входом блока преобразования кривой намагничивания в восходящую и нисходящую ветви любой петли семейства, второй вход сумматора, соединенный с входом второго блока воспроизведения кривой намагничивания, является вторым входом блока преобразования кривой намагничивания, в восходящую и нисходящую ветви любой петли семейства, вцход сумматора. соединен с входом блока воспроизведения кривой намагничивания, выход которого является выходом блока преобразования кривой намагничивания в восходящую и нисходящую ветви любой петли семейства, выход второго блока воспроизведения кривой намагничивания является вторым выходом блока.Источники информации, принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССР И 302729 ь кл. 6 Об 6 7/48, 19712. Авторское свидетельство СССР йф 525972, кл. 6 Об 6 7/25, 1976.3 Авторское свиДетельство СССР М 398974, кл. 6 06 6 7/48, 1973 (прототип).