книги из ГПНТБ / Зарипов М.Ф. Автокомпенсационные регистраторы постоянного тока с бесконтактными компенсирующими элементами учеб. пособие
.pdf102
ции, Однако для анализа характеристик преобразователя необ ходима аналитическая форма этой зависимости, т .е . необходима аппроксимация полученной кривой.
Наиболее удобной как с точки зрения упрощения анализа характеристики преобразователя, так и с точки зрения обеспе чивающей допустимой погрешности аппроксимации является ап проксимация вида:
где |
& п о п = А . |
|
|
|
|
|
|
С 2 - Ю ) |
||
|
- |
начальное .удельное магнитное; |
сопротивление |
|||||||
|
|
~ |
на пути потока |
|
|
Ф поп |
|
|
|
|
|
На |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
коэффициент аппроксимации. |
|
|
||||||
|
На рис. 2-7 приведена кривая |
& n o n = f ( * nP °a)> |
||||||||
|
|
экспериментальную |
||||||||
построенная по уравнению (2 -1 0 ). |
|
Сравнивая |
||||||||
( 1 ) |
и расчетную |
( 2 ) |
кривые, можно отметить |
их практичес |
||||||
кое совпадение в Области индукции |
|
В ПррЭ |
= |
(о-г1,2.)тл. |
||||||
|
|
f |
С 43 J . |
|||||||
Погрешности расчета при |
этом не |
превикагт |
10 |
|
|
|||||
I ЮЗ
Р и с . 2 Zt Зависимость |
р |
=• J |
( я |
|
|
. |
|
V* пол |
т\РПрод) |
||
1 1 |
-энспериментшьнаа, |
2 раечегна% |
|||
|
-~ |
-,1 |
|||
§ 2-3 |
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЛЕКТРОЦАГНИТШЫХ ВЕЛИЧИН ВДОЛЬ ОСИ |
||||
|
МАГНИТОМОДЙІЯШОНННХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ . |
||||
|
Принцип действия магнитоиодуляционных преобразовате |
||||
лей зам ечается |
в сравнении измеряемых аппервитков |
||||
с компенсирующими ампервиткамі - |
= I , . |
Wy |
- . |
||
при: |
При равенстве указанных аппервитков друг д р у г у ,т .е . |
||||
Сигнал |
= |
|
|
с 2“ І П |
|
|
в выходной обмотке |
магнитомодуляпионного |
|||
преобразователя |
равен нуле. |
|
|
|
|
лвдается |
Однако, как показали эксперименты, это условие соб- |
||||
лишь при пренебрежимо малых потоках рассеяния, соз |
|||||
даваемых измерительными и компенсирувцими ампервитками. В про тивном случае возникает необходимость учета потоков рассеяния между коаксиальными ферромагнитными цилиндрами магнитопровода
UK3Ü', т .е . |
требуется исследование распределения потока в маг. |
|
нитной системе магнитомодуляциенного преобразователя |
|
|
магнитного |
В качестве примера для исследования распределения |
|
потока в магнитной системе выбираеи более слознуо |
|
|
конструкцию нагнитомодуляционного преобразователя, описанного
в § 1-5 (р и с. 1-33 ) .
На рис'., 2-8 показана картина потока распределения с
учетом |
потоков рассеивания |
ф>3 |
, |
Действительно, |
|||
поток, |
созданный каждой |
из обмоток, |
состоит из двух |
чэстеп: |
|||
потока:, |
пр:низываещего |
противоположную |
обмотку |
и |
фгг. |
||
|
|||||||
s '
\ - 105 -
Ж
р>
Р и с.2 ~Ъ. картина потохораспргделеиия я Н
и потока |
рассеяния |
|
106 |
-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ф К5 |
и |
ф л В |
|
|
: |
|
|
|
С 2-1?) |
|
|||||||||
|
Ф с £ = |
ф |
к |
+ |
Ф |
е |
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ф * |
+ |
Ф с а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2-13) |
|
||||||
|
Для того, чтобн определить эти составлявшие пото |
||||||||||||||||||
ков и общее |
потокораспределение |
необходимо |
воспользоваться |
|
|||||||||||||||
телеграфными |
уравнениями |
магнитной |
цепи |
f |
Ч, |
4 |
2 |
согласно |
|
||||||||||
|
из |
|
|
|
|||||||||||||||
которым |
поток и І і .Д .С ., |
созданные |
каждой |
обмоток, |
изменя |
||||||||||||||
ется вдоль оси |
00 |
по |
законам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
. |
= |
. |
|
dßC-c. |
- |
- i"00- |
|
|
|
|
|
|
( |
г - н |
) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
+ ß e |
|
■Г*- ‘Л ' |
|
|
|
С 2 -1 5 ) |
|||||||
|
|
= д . е ' * « |
+ б г - « ~ « |
|
; |
|
|
|
|
С 2 -1 6 ) |
|||||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
2 -1 7 |
) |
|
|
|
|
|
|
коэффициент распространения ; |
|
||||||||||||
|
|
|
|
4 л , |
- |
удельное |
нагнитное |
сопротивление |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
цилиндрических |
|
иапіитоттроводсв, |
|
|||||||||
|
Q~ |
— |
УСDi |
- |
приходящееся |
на |
единицу |
их длины; |
|
||||||||||
|
|
|
-------- |
удельная |
магнитная |
проводимость |
|
||||||||||||
|
|
|
|
П |
|
|
между |
кооксиальнымк |
цилиндрами, |
|
|||||||||
|
Для |
определения |
|
приходящаяся на единицу их длины. |
|
||||||||||||||
|
постоянных |
интегрирования |
Aj |
,Б , |
|
||||||||||||||
|
А^, |
Бк воспользуемся |
методой, |
предложенным |
в |
[Ч2] |
, |
||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||
для |
|
! - |
107 |
|
чего составим систему уравнений с учетом краевых условий: |
||||
|
Ф |
■ Z „r = / C^ * = о,- |
( 2-18 ) |
|
|
/ас ~ Я^ос=с.=а3 ‘ ^Ѵо ~ fac.cc. =»ßs |
( 2-19 ) |
||
|
Ф&ос=* о ^ о = ^Кч:= о > |
( 2 -2 0 ) |
||
где |
“ |
^ и = Я д •2*,Г=/^Лс=-е3 , |
( 2 -2 1 ) |
|
Ц/ит, |
~ |
соответственно,магнитные |
сопротивления |
|
зазоров у торца и у основания магнитной систеиы МК51І. |
||||
в (2 |
После |
подстановки выражений С 2-14 ¥ 2-17) |
соответственно |
|
4- 18 '+ |
2-21 ) , и решения полученной сметены |
уравнений1, |
||
определяется постоянные интегрирования^ учетои которых выра-
кания 2-14 и 2-16 перепишутся в виде:
|
± |
Sh* * ~ + T > i r r ’in * x * |
|
|
(.2-22; |
|
||
Фвсла~ Рос. |
|
|
|
|
|
|
||
Ф - |
р J L . |
c h f e e « |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.(2-23) |
|
||||
|
|
(4 . + |
с тем, что поток коипенсируюдих |
|
аип'е^Йт^’ |
|||
|
|
В связи |
|
|||||
ков |
писот |
наибольшее |
значение в сечении с |
ас-« = |
г3 |
/ |
% |
|
необходимо |
в этой ве |
сечении расположить |
выходную обііс’г'і^у, |
|
||||
108
так как в этой случае компенсирующие аыпервитки будут исполь
зованы с наибльшсй эффективностью.
Следует подчеркнуть важность полученного вывода, так
как ограниченность битков и величины допустимого тоіш компен сирующей обмотки требуют поисков наиболее эффективного ис
пользования ампервитков этой обмотки. |
|
ампервитков С 2 -I I ) |
|||||||
с |
|
|
Следовательно,условия равенства |
||||||
учетом |
потоков рассеяния |
и расположения выходной |
обмотки |
||||||
в |
сечении |
с |
координатами |
З С ^ = |
и |
О |
перепи |
||
шутся |
в |
виде |
условия равенства потоков, |
созданных |
ампервиткани: |
||||
|
|
|
|
|
9 2 д г |
|
|
|
(2 -2 4) |
|
( |
і |
ѵ |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( 2-2?) |
Если не |
Щит — ’Z'Mo f |
, что возможно при условии |
|
|
_ |
109 |
|
S t |
So |
|
шш |
K g |
<*H |
|
——— |
— ----- ;— » |
||
то уравнение |
(12-25) |
перепишется в виде: |
|
F~ - $ |
b |
* Fit (ä - 1 |
e f |
c |
c * - * 5 |
или |
|
|
t e n t h * t ± - ^ . |
( 3 . 2 8 ) |
|
r ^ = F , ( c f y t s + |
|||||
Подставляя в (2 -28) из |
(2 -ІГ ) |
значения Fee. ^ |
» |
||
определим угол поворота подвижной. части преобразователя |
|||||
оі |
- |
из выражения: |
|
|
|
I - |
_ . |
K f c b r e s + J S a z - s h r e » )
При пренебрежимо |
налом |
зазоре |
S t |
|||
Zjut |
- |
О |
|
іѴзС- |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
или,вводя |
обозначение |
|
— S ^ -s , |
|||
|
|
/ |
_ _ |
-Тсс, іа/ос. |
|
|
К с А уЗ,д
( 2-29 )
«одно принять
( 2-30 )
получим
( 2-31 )
ІЮ -
.Из (2-29) следует также, что при палых значениях g ,
что соответствует отсутствие потоков рассеяния, получаем ис ходное условие равенства ампервитков ( 2 - I I ) .
Следовательно, необходимость учета рассеяния определя ется значение«.
т.е-. |
габаритными размерами магнитной цепи и параиетрани |
||||||
используемого магнитного |
материала. |
определяется |
из |
||||
При |
Л |
^ |
^ |
погрешность расчета |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
- j k |
g |
f ----- 6 „о^ 1 |
-------ІООрУо] |
( |
2-33 ) |
или |
° р |
||||||
с учетом |
выражения ( |
2-29 ) |
|
|
|||
c n ß 3 -f- <гЧ*ѵ»т ьпрв
При |
Л |
“ І и |
= I |
имеем: |
|
- 35,2 |
|
|
¥ p = |
€ Z % |
, а при |
£ j4 T ‘&&s - О |
f c |
||
Следовательно, |
при |
I |
необходимо |
пользоваться |
|||
для |
расчета выражением |
( 2-29 ) . |
|
|
|
||
" I I I -
Г Л А В А |
Ш . |
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
АВТОКСаПЕНСАТОРОВ |
ШСТОЯВНОГО ТОКА ..
§ 3 -1 СГАИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТОНОМПЕНСАТОРОВ
постоянного тока с а к э а .
С целью качественного анализа автокомпенсаторов с цагн.ітио-иодуляционнши преобразователяии (UK3H) при измере нии постоянного тока необходимо исследовать теоретически и экспериментально его статическую характеристику. Статическая характеристика преобразователя в . целом представляет собой зависимость угла поворота подвижной части элемента в функции измеряемого тока JL / ” 38_7.
При равенстве ампервитков измеряемой и компенсирующей обмотки преобразователя статическая характеристика в первой приближении без учета потоков рассеяния запишется так:
где |
eCf = |
%ЗС |
|
Нко |
|
|
С З - і ) |
Шко |
- число |
1витков компенсирующей, т .е . |
|
навиваемой |
|||
при вращении подвижной части , обмотки. |
|
|
часта |
||||
|
Зависимость |
между углом поворота подвижней |
|||||
экспериментального образца преобразователя |
d |
|
и изме |
||||
ряемым током |
Т х . |
|
было практически линейным dдля диапа |
||||
|
|
||||||
зона |
перемещения подвижней части не превышающего |
макс. |
|||||
|
|
||||||
= 1080°