Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Зарипов М.Ф. Автокомпенсационные регистраторы постоянного тока с бесконтактными компенсирующими элементами учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.06 Mб
Скачать

0

иаѵшми погрешностей М К З М

Р я с 4 1 КжііСік^икяиѵоннез madautfO истехшимЫ

 

I

 

 

 

133

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

той случае, если коипенсируицие

ампервитки

fK

довести

до

значениЯі

соответствующего

 

 

 

силе

Лишь в

 

 

 

 

 

 

 

 

Н0, индукция

 

в%

будет равна нулюкоэрцитивной.

 

 

Записывая HQ

через Aigимеем:

в ъ '

 

 

( 4-3 )

 

 

 

Ip. non

. ? д M

g . -

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЯ'&а.р.поп

 

 

 

 

 

 

Отсюда определяем угол поворота подвижной часта преоб­

разователя, соответствующий Н=йс

или

В® * О

 

С 4 - 0

A(in

=z я з е і к к ь ш .

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

І н Ш *

 

 

 

 

 

 

Величина коэрцитивной силы зависит с одной стороны

от максимального значения разницы ампервитков и с другой

стороны от величины модулирующего напряжения ІіНЭК.

Эту зави­

симость

п о е н о

определить экспериментальным путем.

 

 

Размагничивая каждый раз магнитопровод МКЭМ с по­

мощью плавно изменяющегося переменного напряжения (путем

переключения

 

ключа

в положение

П )

(р и с . 4-2),

создаем

вначале

максимальную

разницу

ампервитков

Рмаиа

 

, затем ,

переключая ,

 

в положение I

и выводя

полностью

сопротивление

 

 

 

подаем, тем самым, в измерительную обмотку 7 макси­

мально возможный по схеме постоянный ток 3 (при определенном

значении

модулирующего

напряжения

) .

При этом

в в ы х о д н о й

обмотке

В индуктируется

 

с . д . с . ,

которая

контролируется

электронный осциіЬграном

Э .С .

сопротивление

) до

 

Упенькая тек

I

(вводя

1 і Ч +

13*

Р и с. 4 - 2 . Экспериментальная схема Эля определения задисимосггт fU ” / (t/м)

135

нуля уионьшаем выходную э .д .с , до минимума, соответствую­

щего остаточной индукции. Чтобы довести ее до нуля изменяем полярность тока I при помощи переключателя П2 и контролируя миллиамперметром величину тока уволичивасн его с обратный

знаком.

Протекающий по измерительной обмотке ток I соответ­

ствует коэрцитивной силе HQ и по существу равняется абсолют­ ной погрешности, так как он создается за счет поворота под­

вижной части на определенный угол перекомпенсации о

в соответствии с выражением С

4-4

)•

 

 

 

 

 

 

Изменяя величину модулирующего напряжения при помо­

щи автотрансформатора в

пределах

от

0 до 30 в , контролируя

его вольтметром и повторяя для

каждого-

значения

Цм

выше­

приведенный

эксперимент можно

показать, что погрешность пе­

рекомпенсации из-за остаточной

индукции

уменьшается с увели­

чением

и м

В. Эта

зависимость в функции напряжения

 

Um

 

 

 

и индукции

приведена на рис.

4-3 і

 

 

 

 

Приведенная погрешность преобразователя при этом

находится из

выражения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л и_

'&z.

_

bp- <

На

 

ІОО&]

 

С

4-5 )

 

А'ма

 

 

Ж е

 

 

 

ее

=

 

 

 

 

 

 

 

= ЗОв и

Для экспериментального образца ПКЭИ при

 

Им

= 65

а/н

величина

ее

не

превышает І .І О -2 .

Погрешность, вызванная наличием зазора, выполненного с целью упрощения технологии при сборке деталей UK311 магнитспровод

его изготовлен из отдельных сердечников определяется величи-

136

Р и с 4 3 . ■ Экспериментальная лаЗаа/мость

137

ной этих зазоров на пути результирующего магнитного потока

Л Ф .

С увеличением воздушного зазора уменьшается зна»

чение розультирующего потока

д ф

. Следовательно, для

 

обеспечения

Д ф

,

соответствующего порогу чувствитель­

 

 

ности усилителя, ми вынуждены при наличии зазора увеличивать разницу компенсирующих ампервитков, что и вызывает в конеч­

ном счете систематическую погрешность.

 

113

выра­

жения:

 

Это можно

видеть при условии

& F = Д Ф ( К р ъ т + R j» ° ) ^ 4 £ ( R ju e .T + f a p ) .

 

 

 

личии

 

Приведенная погрешность преобразователя при на­

воздушного зазора

определяется из

выражения:

 

 

YS -

 

_

е г + Ямо},

..... ; д f f

( n jj )

 

Рмаке.

А фI (k^ Wko

погрешность

Следовательно,с уменьшением воздушного зазора

уменьшается.

 

 

эксплу­

атации

Ш Ш

Однако

условиятехнологии изготовления и

не позволяют выполнить воздушные

зазоры между

подвижными и неподвижными частями преобразователя менее чем

0 ,1 ми.

Поэтому для уменьшения этой погрешности необхо­ димо уменьшить магнитное сопротивление воздушного зазора

R/UO путем увеличения площади воздушного зазора

 

138

НКЭМ. Конструкция,предложенная автором и изображенная на

рис.

I-3 3 j позволяет уменьшить магнитное сопротивление зазора

в 5 -

б раз.

 

Погрешности, вызванные высшими гармоническими

составлявшими на выходе ЫКЭИ,могут быть уменьшены путем вы­

бора фазочувствительного усилителя и двигателя с расчетом на основную гармонику.

Однако, высшие гармонические составлявшие "заби­ вают" усилительный тракт и ухудшают его качество и тем са­ мым повышают порог чувствительности усилителя, А это при прочих равных услозиях,согласно выражению ( 4-6 ) , увеличи­ вает основную погрешность Ш Ш .

Погрешности расчета, вызванные упрощениями при

определении магнитного сопротивления магнитопровода, прояв­ ляются по результатам экспериментального определения магнит­

ной характеристики магнитопроводаН,

)отличающейся

от истинной

характеристики материала С В

или

Jj!,n»n =f(& np*»J

)

 

 

вследствие наличия потоков рассеяния, непостоянства попереч­ ного сечения сердечника, няпичия немагнитных промежутков на пути магнитного потока, непостоянства напраженности поля по сечепию сердечника и отклонения потока от направления

легкого намагничивания.

Для определения магнитной характеристики наи­

лучшей

формой магнитопровода являются

торсид

С

22

J

,

 

 

удастся

:

Однако и в тороидальных

сердечниках

не

достичь полностью равномерного намагн;п-д‘'сння всего сердеч­ ника. Это вызвано тем, что длина пути магнитного потока

139

no наружному и внутреннему периметрам сердечника неодинакова,

вследствие чего напряженность поля, обусловленная токоу в об-

мотке, различна по сечение сердечника.

 

 

 

 

нередко

Неравномерное

намагничивание тороидального сердечника

высыпает

оущсстпенное ухудшение

его магнитных

свойств

Г э г , 54

*

56

J .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряненность намагничивающего поля определяется по

приближенной формуле:

 

 

 

 

 

 

 

С 4-8 )

 

Здесь;

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

W

число витков намагничивающей обмотки;

 

 

 

 

 

RtfJ

-

тон в намагничивающей'

обмотке

/а/ J

 

 

 

 

 

 

 

-

средний радиус

тороида / М / ,

который

 

 

 

 

 

Йе,

-f-рассчитывается

по формуле:

 

 

где

dH и

 

 

 

-

й н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соответственно.наружный и внутренний

 

 

 

 

 

 

 

 

радиусы тороида.

 

 

 

стовой

Уравнение ( 4-8 ) справедливо только для образцов лис-

стали о[ бесконечно

налой толщиной, В соответствии с

рекомендацией

57

J

для

отношения

RH! Rg

=

3 : S

 

 

 

 

 

напряненность магнитного поля во внутренней часта кольца будет

больше напряженности вне кольца на 50 процентов.

При

отношении

для-

:

Rg

= 5

:

4 -

ота

напря­

ненность отличается

на

0 ,4

процента,

 

а ори

/?и :

Rg

=

10:9

только 0,15

процентов.

Эта

разность

является

источником

 

 

 

140

 

 

погрешности при определении магнитной характеристики.

 

 

Длл более точного нахождения напряженности магнитного

поля

Rap

рассчитывается по выражение

 

 

 

 

 

 

Rap а

t n IiL

С

4-10 )

 

 

 

h

 

 

Для определения магнитной характеристики в переменных

полях промышленной частоты часто применяется

метод амперметра

и вольтметра.

Этот метод не дает возможности

выделить потери

в образце на вихревно токи и погрешность измерения индукции достигает 10-15 процентов, которая в своп очередь приводит к методической погрешности преобразователя. Величина ее влияет только на неточность расчета порога чувствительности преобра­

зователя. Погрешности, вызванные неточность;)

аппроксимации -

характеристик магнитного материала проявляртся при экспери­

ментальной определении удельного

магнитного сопротивления

магнитного материала

 

„ап. 9

 

методом

амперметра и

вольт­

метра при

условии

 

UM~^Suoc. м

 

 

' ,,,:0 БнгнЕает опрсде-

леннус

неточность при дальнейшей

обработке

результатов.

При

аппроксимации зависимости

Ли. поп. э

=

f (&)

 

уравне­

нием ( 2 - 10 ) появляется дополнительная неточность из-за

неполного совпадения аппроксимнрурщеГ: г экспериментальной

КРИВ0Й

Я*.поп = /

(ß n p o aj.

 

 

магнитное сопротивление

Ли поп:

Поэтому расчетное удельное

на

 

р

отличается от эксперимент".."? ной

Jfanon.s

J j H.HO п-

 

 

у

которая

япляс тог синим н е м с т ч и и - о р

 

А О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основной погрешности преобразователя. При этом порог чувстви­ тельности увеличивается на приведенную величину

 

 

w

 

non.

 

ßooVc]

 

 

S С.Т.

non

 

 

 

S

 

 

Ре,pпоп

+R„f

< 4 - II )

попЛа/ес. -

 

 

как показали расчеты , не

 

Величина

этой

погрешности,

превышает

4

% .

 

 

изготовления

деталей UK3M.

 

б/ Неточность

Погрешность ыагнитоцодуляционного преобразователя зависит от качества изготовления его отдельных деталей и узлов,

сборки и наладки всей конструкции Ш Ш .

К источникам погрешности, вызванных некачественным .

изготовлением UK5M можно отнести нескішетрмю магнитопроводов,

непостоянство зазоров ( овальность поверхности зазоров и не-

соосн'ость цилиндрических магнитопроводов ) , а такяе неточности Сборки, настройки и градуировки Ш Ш .

При несимметрии магнитопроЕОДОЕ преобразователя ге-

ометричс-ские размеры

вйр . поп м

S0r. non

изме­

няются на величины

Л ^ е р . п о п

и ■ 4 Ser. п о п .

 

Зти изменения приводят к изменению магнитного сопротивления

на пути

результирующего

потока

 

'

А ф

,

т .е . одинаково

влияют

как

на измеряемые

Fac.

-

 

так и

на

компенсирующие

ампервитки

.

Поэтому не симметрия

магнитопровода

влияет только на зеличпну порога чувствительности преобразо­ вателя и является систематической погрешностью второго

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ