
книги из ГПНТБ / Зарипов М.Ф. Автокомпенсационные регистраторы постоянного тока с бесконтактными компенсирующими элементами учеб. пособие
.pdf62
магнит 5 . На крайних стержнях расположены обмотки 7 , вклю
ченные в сеть переменного тока и соединенные между собой |
|
так, что через средний стержень проходит разностный магнит- |
|
ный поток, |
амплитуда и фаза которого могут изменяться в |
зависимости |
от тока подмагничивания измерительной обмотки |
2 или угла |
поворота і^агнита 5 . |
Подобрав найвыгоднейшую величину стабилизированного тока смещения и изменяя ток в измерительной обмотке 2 можно изменять магнитное сопротивление стержня.
Для каждого значения измеряемого тока, поворачивая магнит 5 , можно найти такое его однозначное положение, когда магнитное сопротивление крайних стержней становится практи чески равным между собой и в обмотке 8 при этом индуктирует ся минимальная э . д . с .
Индуктируемая э . д . с . в обмотке 8 подается через фильтр 10 на вход усилителя 9 и усиливается.
Постоянный магнит и указатель 12 прибора связаны через редуктор 13 с реверсивным двигателем. Реверсивный дви гатель I I вращает постоянный магнит до положения полной компенсации. Достоинством схемы является простота конструк ции.
Недостатком данной схемы является необходимость установки специальных экранов 4 и 6 о целью исключения трансформаторной связи между обмотками 7 и 2. Кроме т ого ,
наличие подвижного магнита или сердечника меняет конфигура цию одного из плечей магнитной цепи, что должно сказаться
63
на квадратурной составлявшей выходного сигнала в о(котке 8.'
|
|
На рис. |
1-25 представлепа |
принципиальная |
схема |
|
|
||||||||||||
автоматического компенсатора с применением бесконтактного |
|
J . |
|||||||||||||||||
компенсирующего |
элемента с |
поворотными |
магнитами /3 1 ,3 2 ,3 3 |
|
|||||||||||||||
|
|
При подаче |
измеряемого |
напряжения |
Use. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Wg, па обмотду |
||||||||||||||||
тон |
|
через |
сопротивление |
|
по |
обмотке |
|
|
протекает |
||||||||||
Г ft |
к |
в ыагнитопрсводо создается |
постоянны® магнит |
||||||||||||||||
ный поток. |
Если магнитное поле |
этого |
тона ее езк’МЕенсирустся |
||||||||||||||||
солем постоянного наш ита* ад в ©биотвах |
|
|
|
индуктиру |
|||||||||||||||
ется |
выходная |
З .Д .О . |
e Ä |
, |
так |
как мдгкито провод |
ком- |
|
|||||||||||
юенеатора ыадударзется |
о Смоткой |
\#і |
' |
с переменным |
током |
|
|||||||||||||
J* * * |
|
Э . д . с , |
|
в А |
усиливается |
усилителей |
|
у |
и |
по |
|||||||||
дается |
на двигатель |
Д, |
который |
вращает |
постоянный магаит |
И |
|
||||||||||||
до тех пор, пока не наступает компенсация потока. |
|
Огрелка, |
|
||||||||||||||||
жестко |
связанная |
с |
магнитом |
на |
соответствувщей шкале, |
указы |
|||||||||||||
вает |
значение измеряемой величины |
U c |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
с. . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
На рис. |
1-26 |
представлепа |
принципиальная схема |
|
|
|||||||||||
авто компенсатора |
с магнитным компенсатором |
фирмы " |
ß e n e v o u d |
||||||||||||||||
ЕС ссѣ -ъС |
с |
" |
, |
предназначенного |
для измерения |
напряжения |
|||||||||||||
постоянного тока. Измеряемое напряжение |
Use. |
|
уравновеши |
||||||||||||||||
вается |
падением |
напряжения |
на сопротивление ^ |
|
|
, |
созда |
ваемым выходным током усилителя. Если измеряемое напряжение
Use. |
не равно компенсирущему напряжении U * |
, то |
|
разность напряжений подается на вход преобразователя тока б,
работашцего на эффекте Холла. Преобразованное напряжение
- o t
Р ис. { - 2 t . Принципиальная схема А К Л Т
66
переиенпого тона изливается электрошііш усилителей и
выпрямляется. |
£ |
ІЭ , 34 |
J |
. |
|
Выпрямленный ток в виде отрицательной обратной |
|||||
связи подается на |
компенсирующее сопротивление |
и |
последовательно соединенную с шш обмотку 4 , который соз дает поток, запинающийся чпрез экран 3 по магнитопроводу I .
Обиотка 5 питается через однополупериодішй выпря
митель Д от источника переиенпого тока и создает ноток |
ф |
||||||||
который модулирует |
магнитное сопротивлениефиагнитопровода I .. |
||||||||
|
Если поток |
постоянного |
магнита |
х |
не |
равняет |
|||
ся встречно |
|
направленному потоку |
ф 1 |
, то под |
воздейст |
||||
вием потока |
|
ф |
в обнотке 4 индуктируется |
э .д .с . |
|
||||
переменного |
|
тока, которая усиливается выходним усилителем |
|||||||
7 и подается |
на реверсивный двигатель 8 . Последняя |
переме |
|||||||
щает подвижную часть магнитного. |
компенсатора до |
равенства |
|||||||
потоков |
ф |
j |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
іЗначит определенному значению тока Хц .изменяю
щемуся пропорционально с изменением |
, |
соответствует |
определенное положение постоянного магнита 2. |
малый рабо |
|
Недостатками данной схемы являются: |
||
чий угол поворота постоянного магнита (+ |
40 -г- |
45° ) , не- |
стабильность работы во времени іі зависимость характеристики от температуры, а также использование сложного п промежу точного усилителя с выпрямляющим и фильтрующим устройством 6.
Однако описанное устройство является бесконтакт ным и имеет более высокую надежность по сравнению с обыч
ными реохорднипи приборами.
67
Отечественные научные и конструкторские организации в настоящее время активно разрабатывают методы устранения контактных реохордов и внбропрсобразователей из схеи кои-
пенсаторов. В результате создано несколько вариантов схеи
с различными бесконтактными компенсирующими преобразовате лями для измерения как переыенного,так и постоянного тока.
ная |
На рис. |
1-27 показаны конструкция |
и принципиаль |
|||||||||
схеыа автоыатичеекого |
коипенсатора |
|
с |
иагнптонодуляци- |
||||||||
оіпшми преобразователями. |
Г |
4 ; |
3 |
J . |
Конструктивно |
ыагни- |
||||||
топровод представляет собой фигурный сердечник I , |
на |
осно |
||||||||||
вании среднего стержня которого сосредоточена намотка об |
||||||||||||
мотки 2 , а в воздушном зазоре расположена обмотка |
3 |
в фор |
||||||||||
ме треугольников с общей вершиной. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
рые |
В боковых стержнях имеются отверстия, через кото |
|||||||||||
намотаны модулирующие |
обмотки 4 и |
5 , питающиеся |
пере |
|||||||||
менным током. Они создают магнитные потоки, которые замы |
||||||||||||
каются тольта по торцевым участкам магиитопровода.' При |
|
|||||||||||
этом |
э . д . с . в обмотках |
6 и 7 не наводится. |
2, |
под |
||||||||
|
Результирующий поток, |
созданный |
обмоткой |
|||||||||
ключается к измеряемому напряжению |
U^. |
,и обмоткой |
3 со |
|||||||||
стабилизированным |
постоянный |
компенсирующим током |
X * |
|
||||||||
замыкается через |
боковые |
стерш и |
и индуктирует в обмотках |
|||||||||
6 и 7 переменную |
э . д . с . |
^ |
£ |
|
■ |
|
Эта |
э .д .с . |
усиливает |
ся фазочувствительным усилителем 8 и подается на реверсив ный двигатель 9 , который перемещает подвижной сердечник с сосредоточенными обмотками до такого положения, при кото-
- 68 -
конструкциям принципиальная ctena аЬтома-
Рис. і-2 7 , іги/цеского компенсатора с магнитомодуляцѵоннам
69
ром э .д .с . на входе усилителя становится равным нулю.
Описанная схема конпен сирущ ей системы с магнито'-
нодуляционнини преобразователями является универсальной,
бесконтактной и не требует полупроводниковых преобразо вателей, Несмотря на ото, описанное устройство все не обла дает недостатками,’ так как модулирующие обмотки питаптся от специального источника питания с базоповоротными устройстваun, а подвижная ч а с ’ь несет на себе большое количество обмоток.
Несмотря на эт о , приборы постоянного тока с наг-
нитонодуляционными преобразователями является перспективными С целью расширения области применения бесконтакт
ных компенсирующих элементов, в частности, тля использования их при автсконтроле за постоянными токами на кафедре ИИТ
ТАШПН были разработаны различные конструкции линейных и
ниогооборотных бесконтактных компенсирует,',іх элементов магни-
тонодуляцкониого типа |
(ЛКЭН |
и 11K3U |
) . |
|
|
схема |
||||||
|
|
На рис. |
1-22 |
представлена |
принципиальная |
|||||||
авто палаческого потенциометра |
с ЛКЭМ |
для измерения |
постоян |
|||||||||
ного тока |
/~Э5. |
J |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нитного |
|
Подвижная часть JIK3U состоит из ПІ-образного маг |
||||||||||
конденсатора |
I . |
На среднем стержне |
конденсора распо |
|||||||||
ложена |
измерительная |
обмотка |
Ч |
и выходная |
обмотка |
5 , а на |
||||||
двух крайних стерпнях |
секций |
б и 7 - |
модулирующие |
обмотки. |
||||||||
вательно и |
Секции модулирующей обмотки включаются последо |
|||||||||||
согласно |
так , |
что |
потоки, |
создаваемые |
кии, не |
70
s
Рис і-2&іЛрѵнципиальназ схема аЗтоматическосо потенциометра постоянного тона
с Л Н Э й
71
проникает в средний отернень подвижного ферромагнитного конденсора.
Неподвижная часть JIK8U состоит из пластины, вы-
полнеЛЬй из изоляционного материала, с распределенной на
ней компенсирующей обмоткой 3 . |
|
Обиотка 3 вместе с пластиной |
|||||
2 охватывается ферромагнитным |
конденсором I в расширенном |
||||||
зазоре среднего |
стержня. |
|
|
|
' |
||
Ііагнитные |
|
Принцип работы ЛКЭИ заключается в следующем. |
|||||
потоки |
|
и |
|
, созданные модулирующими |
|||
обмотками |
б и 7 , |
модулирует магнитное сопротивление |
|||||
подвижного магнитопровода. |
|
|
|
||||
стабильного |
Компенсирующая обиотка подключена к источнику |
||||||
постоянного |
тока, |
а |
измерительные |
обиотки - к |
|||
измеряемому |
току |
1 « |
• так |
что созданные |
ими потоки |
фи направлены встречно и замыкаются по
воздушному |
зазору |
(Г |
и крайним |
стержням ■ "трансипа**'. |
||||
|
Если |
имеется |
неравенство |
потоков |
э .д .с . |
|||
то в выходной обмотке |
5 |
индуктируется переменная |
||||||
0 . |
. |
Эта э .д .с , . |
g e |
усиливается |
фазочувст- |
|||
вительным усилителем 8 к подается на |
вход реверсивного |
|||||||
двигателя 9 , который перемещает подвижную часть ЛКЭМ до |
||||||||
тех п ор ,'п ока э .д .с . |
на |
входе усилителя не |
уменьшится до |
|||||
нуля. Это значит, что результирующий |
поток |
становится рав |
||||||
ным нуле, |
что в |
свое |
очередь |
соответствует |
равенству |
|||
X KU b |
- |
ІэсІѴ ос. |
|
|
|
С 1-е ) |