книги из ГПНТБ / Зарипов М.Ф. Автокомпенсационные регистраторы постоянного тока с бесконтактными компенсирующими элементами учеб. пособие
.pdfМинистерство высшего и среднего специального образования РСФ СР
УФ И М СКИ Й А В И А Ц И О Н Н Ы Й ИНСТИТУТ
ЗА РИ П О В М. Ф., АХРАРОВ Н. А.
АВТОКОМПЕНСАЦИОННЫЕ РЕГИСТРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА С БЕСКОНТАКТНЫМИ КОМПЕНСИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Учебное пособие
МИНИСТЕРСТВО ВМОВЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР
Уфимский авиационный и р с ти ту * им . Ордпопикидве
ЗАРИПОВ М . Ф , , АНГАРОВ Н, А.
АВТОКСЫПЕНСАЦИОННЫЕ РЕГИСТРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО
ТОКА С БЕСКОНТАКТНЫМИ НОМПЕНСИРУЩИМИ ■ ЭЛЕМЕНТАМИ
Учебное пособив
4
§ 2-1 |
Поперечно-продольная модуляция магнитного |
|
|
сопротивления магнатопровода компенсирую |
|
|
щего шіемента .................. |
89 |
§ 2-2 |
Аппроксимация кривил намагничивания и зави |
|
|
симостей pp r*K ß ) магнитных материалов . . . |
94 |
§ 2-3 |
Распределение злектромагнитных величин |
|
|
вдоль оси мзгнитошдуляционшх преобразо |
|
|
вателей ....................................................................... |
104 |
|
|
П А И |
ІІІ |
|
|
|
ОСШВШЕ ХАРАКТЕРИСТШИ АБГОШШЕНСА- |
|
|
|
|
ТОРОВ ШСТОЯНЮГО ТОКА |
|
|
.§ |
3-1 |
Статическая характеристика автокомпенсато- |
_ |
|
|
|
ров постоянного тока с МКЭМ............................... |
I I I |
|
§ |
3-2 |
Чувствительность и порог чувствительности |
______ |
|
|
|
автокомпенсатора постоянного тока с МКЭМ |
ІІ5 |
|
§ |
3-3 |
Степень нелинейности статической характерис |
|
|
|
|
тики МКЭМ автокомпенсатора....................... |
120 |
|
5
Г Л А В А ІУ
|
. |
ПОГРЕШЮСТИ АВТОІЮШЕНСАТОРА ПОСТОЯННОГО |
||
|
|
ТОКА |
|
|
§ |
4-1 |
Классификация источников погрешности |
||
|
|
МКЭМ...................................................................... |
|
.. із о |
§ |
4-2 |
Источники основной погрешности компѳн- |
||
|
|
сирупцего элемента .................................... |
ІЗІ |
|
§ |
4-3 |
Источники дополнительной погрешности |
||
|
|
компенсирующего элемента ............................ |
|
|
|
|
Г Л А В А У |
|
|
|
|
МЕТОДИКА РАСЧЕТА К0МПЕНСИРУГЩЕГО |
|
|
|
|
ЭЛЕМЕНТА |
|
|
§ |
5-1 |
Выбор и определение критериев оптими- |
||
|
|
зации и оптимальных соотношений разме |
||
§ |
5-2 |
ров магнитепровода ................................................... |
152 |
|
Методика и критерии расчета магнито- |
||||
§ |
5-3 |
модуляционного |
преобразователя ............... |
163 |
Характеристики |
экспериментальной |
конст |
||
|
|
рукции МКЭМ....................................... |
................................ |
|
Л и т е р а т у р а ........................................................... |
179 |
Г Л А В А |
1 |
П Р И Н Ц И П Ы П О С Т Р О Е Н И Я А В Т О К О М П Е Н -
С А Ц Й О Н Н Ы Х Б Е С К О Н Т А К Т Н Ы Х И Я И Е Б И Т Е Л Е Й П О С Т О Я Н Н О Г О Т О К А И Н А П Р ft-
НЕ Н И Я
§1-1 СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЮМПЕНСАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА .
Действующие автоматические приборы различного типа,
выпускаеше отечестпеішсй промышленностью, имеют контакт
ные реохорды,- Однако, |
контактный реохорд снижает надежность |
и точность результатов |
измерений. Поэтоыу в последние годы |
ведутся интенсивные исследования с целью разработки бескон тактного компенсирующего элемента для замены реохорда в автокомпенсационных приборах.
В последние годы были разработаны различные конструкции
авто компенсаторов переменного тока с бесконтактными компен
сирующими преобразователями с линейными и угловыми перемещен
риями подвижной |
части. |
С |
I — 12 J 7 |
■ . |
Одним из |
самых поздних разработок |
в стом направле |
||
нии следует назвать создание автокомпенсатора переменного тока с линейными бесконтактными компенсирующими элементами
( ЛБКЭ ) трансформаторного типа "Трансип" с плоской треу гольной измерительной обмоткой.
Одна из конструкций автокомпенсатора с ЛБКЭ пока зана на рис. 1 -1 , где подвижная часть представляет собой магнитный конденсор 1 с обмоткой возбуждения 2 на среднем
- 7 -
8
Т-образном стержне, имеющей равномерный зазор. Этим зазором подвижная часть охватывает неподвижную изоляционную пластин
ку 3 с плоской треугольной измерительной обмоткойГ' |
4 . Компен- |
|
сирующее напряжение |
'» индуктируемое в измеритель |
|
ной обмотке потоком в зазоре конденсора, пропорционально пе
ремещению подвижной част’-, |
Компенсирующее |
напряжение М* — |
|
сравнивается с измеряемым |
напряжением U x |
^ . |
. При нера |
венстве напряжений |
разница их |
&U |
|
усиливается фазочувст штелъным усилителем 5 и подается на
реверсивный двигатель б, а последний приводит к перемещению
подвижной части ЛБКЭ до тех пор^ока |
д и |
не станет |
|
равным нулю. Следовательно, каждому значению измеряемой ве личины соответствует определенное положение подвижной части ЛБКЗ. На рис. 1 -2 показана конструктивная схема многооборот-'
ного бесконтактного компенсирующего преобразователя (1ІБКП)
с переменным числом витков измерительной обмотки, зависящим
от угла поворота ротора. МБКП состоит из двух коаксиально расположенных цилиндрических магнитопроводоЕ I и 2. Обмотка
возбуждения, расположенная в пространстве между нини?состоит
из двух секций 3 и 4, включенных последовательно и встречно,'
Йагнитный поток, созданный каждой секцией, замыкается через центральна ферромагнитную перегородку 5 , жестко связанную
с внутренним магнитопровохом. Компенсирующая обмотка, пред ставляющая собой специальный плоский пленочный проводник,
изогнутый в |
виде спирали, также |
состоит из двух секций |
б ц |
||
7 . Подвижные |
гонцы проводников |
каждой секции |
соединены |
вмес |
|
те через отгеротля в |
центральной, перегородке |
5 , а неподвиж |
|||
ные - заведен;.; чесоз |
отверстия |
виеынего магнитопровода |
2. |
||
9
Рис. і-2. Конструктивнаясхема
|
При повороте |
|
|
ІО - |
|
|
|
||||
|
внутреннего нагни топро веда изменяется |
||||||||||
потокосцепление |
компенсирующей обмотки с рабочим потоком, |
||||||||||
пропорционально |
углу |
d |
|
между плоскостями, образован |
|||||||
иями |
осью симметрии и выводными концами секций компенсирую |
||||||||||
щей обмотки |
w K |
|
. Таким |
образом, компенсирующее |
напря |
||||||
жение |
в обмотке |
|
|
|
. равное сумме напряжении в каждой |
||||||
секции, пропорционально углу поворота подвижной части. |
|||||||||||
|
Напряжение . |
|
сравнивается с измеряемый напря |
||||||||
жением |
|
|
|
V |
При неравенстве |
Ык ^ ф Ux |
~ |
разни |
|||
А U |
|
|
|
||||||||
ца их |
|
|
также |
(см .р и с. |
1-1) усиливается фазочувствитель |
||||||
ным усилителем |
и подается |
на реверсивный двигатель. Послед |
|||||||||
ний приводится |
к вращению |
в |
ту или иную сторону |
до |
тех пор, |
||||||
пока |
А U |
|
не уменьшится.до нуля. Значит каждому значению |
||||||||
измеряемого |
напряжения |
будет соответствовать |
определен |
||||||||
ный угол поворота подвижной части 1ІБ1СЭ. |
|
|
|||||||||
|
|
Отличительной особенностью вышеприведенных бескон |
|||||||||
тактных преобразователей является простота и технологич |
|||||||||||
ность конструкціи, малые габариты и высокая степень линей |
|||||||||||
ности |
статической |
характеристики. |
|
|
|
||||||
|
|
Несмотря на эти преимущества, область применения |
|||||||||
ЛБКЭ и ÜEK3 ограничена в |
частности тем, что они не могут |
||||||||||
быть использованы при компенсационном методе измерения пос |
|||||||||||
тоянных |
токов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
В последние годы как в нашей стране,так и за |
||||||||
рубежом был разработан ряд автокомпенсаторов постоянного |
|||||||||||
тока и |
э . д . с . |
|
с различными преобразователями. Большин |
||||||||
ство |
из |
них |
изготовлено |
на |
базе рассмотренных |
выше ЛБКЗ и |
|||||
UBICS. •
II -
При анализе принципов действия авто компенсаторов постоянного тока (Ш !Т ) удобно использовать структурные схемы, состоящие из нескольких звеньев преобразователей1,
|
|
|
|
|
|
13 J |
|
|
|
|
|
соединенных между собой электрическими, магнитными, механн- |
|||||||||||
ческиыи и другиыи |
связями |
/ "3 , |
|
■,* |
|
|
|
|
|||
|
На рис, |
Ь-З показана |
упрощенная структурная схема |
||||||||
ЛЕПТ. |
Структурные схемы АКПТ состоят из двух цепей: |
|
|||||||||
|
|
||||||||||
прямой и обратной. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
В прянув цепь входят все преобразователи, включая |
||||||||||
фазочувствнтельныіі усилитель |
и оконечный преобразователь, |
||||||||||
|
. т .е . входной величиной |
прямой |
цепи является |
д Х& ) |
|||||||
и выходной угол поворота или линейные перемещения |
«£ |
|
|||||||||
|
В цепь |
обратного |
преобразования (СП) входят все |
||||||||
звенья, преобразующие выходную величину |
еС (&) |
в |
ком |
||||||||
пенсирующий |
сигнал |
|
, |
однородный с |
измеряемым |
спг^ . |
|||||
налои |
X |
> |
|
|
|
X |
|
АКПТ сравнивается с |
|||
|
Измеряемая величина |
в |
|||||||||
с компенсирующей |
величиной |
|
у |
X t |
схеме |
сравнения |
(С О ). |
||||
|
|
При неравенстве |
|
и |
Ц. |
X * |
их разность |
||||
|
|
усиливается усилителем |
|
f, |
в результате |
||||||
усиленное напряжение |
|
|
подается |
на реверсивный двигя* |
|||||||
тель |
(Р Д ). |
Выходная величина |
последнего |
4- (£) |
|
пре |
|||||
образуется |
в компенсирующий |
сигнал |
|
|
в цепи обрат^ |
||||||
ной связи . Реверсивный двигатель одновременно приводит в |
|||||||||||
действие регистрирующие устройства РУ, |
т .е . |
регистрирует |
|||||||||