книги из ГПНТБ / Зарипов М.Ф. Автокомпенсационные регистраторы постоянного тока с бесконтактными компенсирующими элементами учеб. пособие
.pdfII2
Практически коыпенсируодий ток в данной конструкции
UK3M не превышал 0 ,5 |
[ z j |
. |
и число |
витков |
~WK |
= 8 /вит7. |
|||||||||||||||
Следовательно, максимальному |
углу |
|
поворота |
соответствовало |
|||||||||||||||||
наксииально |
|
возыояное число аыпервитков измеряемого тока, |
|||||||||||||||||||
С |
|
Ta^'Woc. |
= 0 ,5 |
X 8 X 3 = 12 |
аыпервитков). |
Число |
|||||||||||||||
витков измерительной обмотки у экспериментального образца |
|||||||||||||||||||||
преобразователя |
равнялось |
|
|
Ѵс£е. |
~ 800 |
б и тко в. |
При |
|
этой |
||||||||||||
диапазон измеряемого тока в соответствии с выражением |
|||||||||||||||||||||
(3-10) |
находился |
в |
пределах |
0 + 1и5 |
/й а/. |
неизменных -т е |
|||||||||||||||
лах |
|
При |
|
І ж= ^ 3 / я I |
в и т ., |
|
при |
||||||||||||||
витков |
с биоток: |
тока |
|
= 8 |
+ |
l * t |
- |
600 |
вит. |
|
в ди |
||||||||||
апазоне |
измеряемого |
|
|
Ід -^ Х О |
9) /на/ получена стати |
||||||||||||||||
ческая |
характеристика |
преобразователя в |
виде |
|
: |
п |
: |
ости |
|||||||||||||
|
|
^ |
( l x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з е б и с |
|
||||
|
с£, = |
.) |
|
, приве,і,лні:зя по |
гн с. |
3-1 |
( а ) . |
|
|
|
|||||||||||
|
|
Статическая характеристика ШСП зависит такие ст |
|||||||||||||||||||
характера распределения электрических и магнитных парамет |
|||||||||||||||||||||
ров |
вдоль |
оси |
преобразователя. |
При |
этом учитывая |
технологи |
|||||||||||||||
ческие трудности выполнения конструкции МКЭМ с необходимым |
|||||||||||||||||||||
законом распределения электрических и магнитных параметров |
|||||||||||||||||||||
используем |
известные |
законы равпределения |
|
магнитим;: ве |
|||||||||||||||||
личин (с м . |
§ |
2-3 |
) , |
предполагая при |
этом, |
что реальная |
|||||||||||||||
статическая характеристика будет иметь допустимые отклоне |
|||||||||||||||||||||
ния |
от |
принятой. |
В результате |
получим статическуо характе |
|||||||||||||||||
ристику в |
виде: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( 3-2 ) |
||||||
|
I |
_ |
о Г _______________ |
WolI x . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
___________ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
* ' |
W * » (c fia fC j+ f |
из _
Р и с . З У. Статичеомие харамтерисшлш
N К Э М іл-йаі vvima/MMjma,
рассеяния,6-с учётомпопята
рассеяния)
Задаваясь |
- |
m |
- . |
|
величин, входящих |
|
численным |
значением |
|||||
в уравнение 2-31 |
(см . |
§ 2 - 3 ) , |
определяем в |
заданном диапа |
||
зоне измеряемого тока |
= |
( |
О Ѳ ) |
^ а / |
статическую |
|
характеристику преобразователя с |
учетом |
потока рассеяния. |
||||
Для одного из исследуемых преобразователей эта характерис тика имеет вид, приведенный на рис. 3-1 ( б ) .
Сравнивая характеристики для двух случаев: с уче
том и без учета потоков рассеяния ,видиы, что линейность харак теристики практически не зависит от потока рассеяния, а
максимальный угол поворота для данной конструкции с учетом потоков рассеяния ниже на 10 процентов, чем расчетный угол ,
полученный без учета потока рассеяния.
-1 1 5 -
§3-2 ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И ПОРОГ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ABT0K011-
ПЕНСАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА с U К Э И .
Чувствительность автокоыпенсатора постоянного тока с ЧКЭЫ является одной из ванных его характеристик, определя
вшей выбор той или инок конструкции при проектировании оистеи автоматики и определяется’ из статической! характеристики при бора как первая производная выходной величина по входной:
Без учета потоков рассеяния она запишется в виде!
£ = &SC |
W s. |
С 3 - 4 ) |
|
|
Соответственно чувствительность прибора пряыопро-
порциональна числу витков измеряемой обмотки и обратно про
порциональна |
aimерви ткан компенсирующей обнотки НКЗЙ |
|
- І к 1х£ |
. Отсюда следует, что,изменяя одну из этих |
|
величин,можно регулировать чувствительность АКПТ. |
||
На р и с, 3 -2 показана |
зависимость |
|
расчитанная |
по уравнению (3 -4) |
при известных значениях ■ |
^ Éum I |
и |
— |
800 Sum |
. |
|
Изменение |
чувствительности |
прибора в целой приво |
|||
дит к изменению порога чувствительности, представляющего определенный интерес при анализе погрешности. Исследование порога чувствительности АКПТ с UK3H дает возноекость
ш
Рис. 5-S. Зависимость ѵѵбстбительности И К Э N от компенсирующего тока
II?
определить нижний предел измерения входной величины, а также значение основной погрешности всего устройства в целой,
По |
статической |
характеристике |
устройства |
( |
3-1 ) поем |
но судить |
о пороге чувствительности |
устройства |
в |
целой, т .е , |
|
о наѵшеньшец изменении |
входной величины I * . |
, |
которое |
||
приводит к заметному изменении угла поворота подвижной часта
cL
Для подробного анализа чувствительности устройства
рассмотрим |
его |
структурную схему, приведенную на рис. 1 -3 . |
||||||||||||
В этой схеме целесообразно проанализировать только |
||||||||||||||
ту ч асть , |
которая |
относится к ÜK3M, |
т .к . |
порог чувствитель |
||||||||||
ности остальных |
узлов |
системы |
исследозан ранее. |
|
|
|||||||||
Определяем |
действующее |
значение |
выходной э .д .о . MH3U |
|||||||||||
при условии |
„Г/ |
|
~~ 1ft |
" W it |
J |
W |
- |
л F»"ft Ф О |
||||||
|
этой |
|
|
из: |
|
|
||||||||
Величина |
э .д .с . |
определяется |
( |
3-5 ) |
||||||||||
где |
К |
|
- постоянный коэффициент |
МНЗМ, |
|
|||||||||
|
зависящий |
от |
||||||||||||
магнитных параметров, напряжения модуляции |
Um |
и чисел |
||||||||||||
витков |
К |
, |
v |
W gtia. . |
|
ампервитков |
в |
уравнении |
(3 -5) , |
|||||
Максимальное |
значение |
|||||||||||||
при котором |
|
Х х т іл |
не превышает порога |
чувствительности |
||||||||||
исследуемого |
|
преобразователя, находится |
из |
выражения: |
|
|||||||||
( * б )
II8
Из анализа полученного уравнения следует, что при
постоянстве заданных геометрических размеров исследуемого преобразователя можно регулировать порог чувствительности
е го , а значит и порог чувствительности всего устройства в
целом путем изменения модулирующего напряжения |
Ua |
|
и |
||||||||
чисел витков обмоток |
Wfc |
“ |
^ п о |
|
|
|
|||||
|
|
следовательно , пор г чувствительности |
|
|
|
||||||
разработанного преобразователя определяется из выражения: |
) |
||||||||||
|
|
'■МИН |
|
|
|
|
|
|
( 3-7 |
||
|
|
|
Л Fhuh |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Принимая |
Еіих |
= Ю |
■ |
ІО 6 |
[в1(т .е , |
|
Е |
|
|
несколько больше |
порога |
чувствительности усилителя |
|
к . |
|||||||
у существующих автокомпеноационнше оиотем и задаваясь |
|||||||||||
численным значением величин,входящих в уравнение (3 -6) и |
|
||||||||||
(3 -7) определяем |
для одного из разработанного 1ІКЗП.порог |
|
|||||||||
чувствительности, |
который |
составит |
при Вц |
= I т л , |
^ иин |
||||||
= |
Ч |
ина. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Порог чувствительности MK3U можно уменьшить за счет изменения чисел витков измерительной обмотки, что оледует из зависимости І х цин - / К ) , расчитан-
ной по уравнению ( 3-7 ) и приведенной на рис. 3 -3 .
1X9
О |
/ОО 200 ЗОО 400 500 500 700 fOO 900 fiu m j |
Р и с. â '3. ÜüSucuHocTbпорога чубстЗителмостц от числа битмоЗизмерительной оОяапш
іго
§ 3-3 СТЕПЕНЬ НЕЛИНЕЙНОСТИ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
UK3U АВТОКОІІПЕНСАТОРА .
Степень нелинейности статической характеристики
преобразователя является источником систематической погреш ности НКЭЙ (глава 150 и в отличие от других источников из меняет чувствительность преобразователя только при измене
нии |
входной |
величины. |
гЭто следует из |
зависимостей |
||||||
|
c £ ,= j? |
(lx ) |
и сС |
- 4 ( І а ) |
(3-Т)приведенных |
на рис. |
||||
|
|
|
|
|||||||
3-1 |
и соответствующих уравнениям |
|
и |
(.3-2) |
. |
В основном |
||||
|
|
|||||||||
на линейность статической характеристики в пределах одного оборота подвижной части влияет непостоянство воздушных за зоров между подвижными и нсподвинними частями преобразова
теля.
У преобразователя с большим числои оборотов, ком
пенсирующие витки которых распределены вдоль оси вращения
подвижной чести, нелинейность статической характеристики
вызывается также |
потоками рассеяния |
фк і |
и |
в |
промежутках между внутренним и наружным цилиндрическими |
|
|||
магниТопроводами |
преобразователя. |
|
|
|
Анализ источников нелинейности статической харак теристики показывает, что нелинейность участков статических
характеристик, соответствующих каждому обороту, определя
ется практически одними и теми же источниками [ 62 J и поэ
тому общая степень нелинейности всей статической характерис
тики устройства £ без учета потоков рассеяния в
I2I
первой приближении теи меньше, чей больше максимальное чис-
до |
оборотов |
'! |
|
|
£ = — к — , |
( 3L8 |
) |
где |
ЛмвКй |
||
Бі - степень нелинейности статической характерис |
|||
|
тики на участке, соответствующей одному |
|
|
|
о б о р т у .' |
непостоянства воздушных зазоров |
на |
|
Рассмотрим влияние |
||
величину нелинейности статической характеристики преобразо
вателя. |
В момент идеального равновесия потов і .созданные |
|||||
раздельно соответственно измерительной и компенсирующей |
||||||
обмоткой |
в области |
выходной обмотки равны друг д р у гу ,т .еѵ |
||||
4 L |
" |
Ф с |
или |
|
I * . Ѵ(£с. Й ііаа SO* • |
( 3-9 ) |
|
|
^ L ~ |
/it %1= В*о'= |
|||
щего |
Отсюда магнитная проводимость на пути компенсирую |
|||||
потока |
бу_ |
найдется так: |
|
|||
|
|
ß j = |
Т я і |
выа |
адо 0 |
С 3 - 1 0 ) |
|
|
|
|
F* |
|
|
С другой стороны величина этой же магнитной проводи мости равна
С З - І П