Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Информационно-измерительная техника [сборник]

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

3.32 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1210 11 12 > Следующая >>>

-90 -

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1 . Е.Г.Б и ш а р д. Изв.вузов, приборостроение, №8, 1971 .

2 . В.К о п п е н ф е л ь с , Ф.Ш т а л ь м а н. Практика конформных отображений. ИЛ, 1963.

* -'91 -

Ж.Г.Абрамян. А.А.Преображенский

ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА ДЛЯ МАГНИТНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ •

Магнитная стабилизация осуществляется чаще всего путем в о з действия на постоянный магнит переменного поля с убывающей до нуля амплитудой [ l ] . Для создания такого поля удобно исполь зовать импульсную намагничивающую установку /ИНУ/ с трансформа тором Тр /рис.1/. Первичная обмотка W\ трансформатора включа-

И.Н У

	Рис Л
ется в разрядную цепь. ИНУ		: вторичная	обмотка w2 вместе	с
емкостью С 2	и обмоткой cos	.наложенной на стабилизируемую маг
нитную систему МС, представляют собой колебательный контур.
При подаче	в первичную цепь обмотки		импульса ИНУ во вто	-

ричной цепи Тр возникают затухающие колебания, которые произво дят магнитную стабилизацию, частично размагничивая при этом МС.

В литературе отсутствуют рекомендации по выбору параметров трансформаторов, применяемых для решения поставленной задачи. Некоторым соображениям по этому вопросу и посвящена настоящая

статья.
Для стабилизации			необходимо		обеспечить:
I /	заданное	значение амплитуды				первого	импульса стабилизи
рующего поля		Нот	. Величину		Нот	обычно	принято	задавать в
долях	коэрцитивной		силы	Нс	материала магнита,			т . е .
			Нст	= к/-/С		f		.

где к< i -коэффициент, выбираемый в зависимости от ожидаемых

			- 92 -
значений возмущающих			полей;
2. максимально-допустимую частоту				СО„ затухающих колебаний,
при которой весь объем магнита примагничивается полем					Нст.
3	. согласование	первичной и вторичной цепей с целью			получе
ния максимального		энергетического к.п.д.
На рис.2 приведена			эквивалентная	электрическая схема	устрой
ства	[ 2 ] .

Т и с . 2

Для выполнения условия / I / требуется,, чтобы амплитудное зна чение тока первого импульса во вторичной обмотке

				Х™~		103	'	/ 2 /
где	i	-	средняя	длина	магнитной		линии.
	Отсюда	сечение сердечника трансформатора можно определить
как
			« J = V ^ c p -		si	V r 2	9CtU3	V r 2 ,
где	P c p	-	средняя	мощность		трансформатора за		полупериод, г 2

- активное сопротивление вторичной цепи трансформатора. Примем,

что	эквивалентная индуктивность				L экв	обмотки с магнитом рав
на	статической	индуктивности		L с т .
	Частоту и>„	определим	при	условии,		что ртатическое индук	-
тнвное сопротивление х с т			> > .	z (	,где	Z \ -модуль комплек	-

- 93 -

сного сопротивления первой параллельной ветви. Это можно пред - ставить следующим образом:

)/(г{)*+(и>пЬ0Т)г

/4/

* 1

где

к(>

Ю.

Для образца /магнита/ в виде бесконечно длинного цилиндра.с

радиусом

R из

материала с магнитной проницаемостью jU

удель

ной

электропроводностью

уравнение

/4/ может

быть

представ

лено в

виде

о,

У *

•

где

=3,83

- значение первого нуля бесселевой функции

перво

го

рода первого

порядка. Из

/5/ можно определить

длительность

полупериода

•с =%/со„

0,2р.^Ягк\

/6/

Пусть имеем частный случай кольцевого сердечника с наружным

диаметром

£)\

внутренним

квадратного

сечения .

Из

условия допустимой степени однородности магнитного поля в

сер

дечнике

выбираем Д / # ) 2 = 3 . Тогда

формулу

/3/ можно переписать

так;

Обычно на практике магнитная стабилизация производится непосред ственно после намагничивания системы. Поэтому в качестве обмотки W§ используется намагничивающая обмотка, рекомендация по вы бору параметров которой изложены в [ 2 ] . Сопротивление /*2 орн «*

ентировочно можно принять равным 0 , 2 + 0 , 3 ом.

Коэффициент заполнения не учитываем.

- 94 -

Определение чисел витков W ь и IO4 может быть выполнено из упомянутого ранее условия согласования контуров трансформа тора и предельной частоты идп и в общем случае представляет

достаточно сложную задачу, требующую применения средств вычисли тельной техники.

Вопросы можно упростить,	считая,чтокоэффициенты		затухания
контуров малы. Тогда числа витков		могут быть подсчитаны по фор-
•мулам:
Ю0=	*	;	/8/
'2	Г. •'

Здесь hi - коэффициент, определяемый из выражения:

/ * 0 /

где ухс - магнитная проницаемость материала сердечника транс форматора.


		Л И Т Е Р А Т У Р А
I .	А.А.П	р е о б р а ж е н с к и й ,		Л.А.К	а в а л е р о в а .
Стабильность		постоянных	магнитов, Энциклопедия		измерений, конт
роля	и автоматики, изд.		"Энергия", № 14, J970.
! 2 . Х.Г.А		б р а м я н . Расчет импульсных намагничивающих
устройств с		применением АВМ. Наст.сб.,		стр.-$6.

- 95 -

Ж.Г.Абрамян

РАСЧЕТ ИМПУЛЬСНЫХ НАМАГНИЧИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

С ПРИМЕНЕНИЕМ АВМ

Рассмотрим разряд конденсаторной			батареи импульсного		намаг
ничивающего	устройства /ИНУ/,	содержащей п		идентичных	кон	-
денсаторов	с параметрами с к	и дк	каждый,	через вентиль		в

на намагничивающую обмотку. Обмотка навита на массивный цилиндр

радиуса й		из магнитнотвердого материала. Вид схемы						замещения
и определения параметров			п	нагрузки		обоснованы в		[ i , 2 ] .
	Задача состоит в определении количества конденсаторов и чис
ла	витков W	обмотки, при которых			весь объем материала сердеч
ника намагнитится до насыщения посредством, одного импульса.
	Монтажная	индуктивность		ИНУ может		быть выражена		следующим
образом:
		=	L	в.ш + L	K n	>		/ I /
где	в.ш ~ индуктивность		вентиля		и подводящих		шин;	£ к - ин
дуктивность монтажных шин между днумя						соседними	конденсаторами.
	Активное	сопротивление	обмотки		определяется		по формуле"

где	р -	удельное	сопротивление		материала провода,				1ср~ °Р е Д -
няя длина		витков,	q	- площадь	окна,		т^-	коэффициент заполне
ния.
	Активные сопротивления параллельной						ветви	схемы	замещения
		.		ri—L&Tpi		,			/ 3 /
где	Z/cT-	статическая		индуктивность		обмотки.
	В /3/ величина			определяется		из	уравнения

А=

- 96 -

где	j u - магнитная	проницаемость,			f -	электрическая проводи
мость	сердечника,	qt	-	нули бесселевой		функции первого рода
первого порядка.
Составляя алгоритм			для	аналоговой	вычислительной машины и

решая задачу при полевой трактовке для данного типа конденсато ра, размеров и материала сердечника, можно определить амплитуд ное значение напряженности поля, времени нарастания и продолжи

тельность импульса в функции от	числа витков и количества кон -
денсаторов, т . е . получить зависимости
Hm=F(wtn)	t	/5/
t H = < f ( w ,	п) ,	/6/
Т = ty(w,n) .		/7/
Далее необходимо определить	значения напряженности	поля,

при котором состояние сердечника переходит в область магнитного насыщения. Для металлических магнитов это -требует учета поверх ностного эффекта.

Математическое выражение временной зависимости напряжеш-ос- ти поля нам неизвестно, поэтому решим задачу приближенно, заме няя кривую напряженности поля эквивалентной затухающей синусо идой.

Из	[ 3 , 4 ]	известно, что амплитудные значения напряженности
поля	на поверхности		Нте	и на оси	Нт0	материала связаны
! уравнением
где	Ьо -	модуль	бесселевой функции первого рода нулевого
порядка.
Модуль		Ъо зависит от		аргумента	х	функции Бесселя, кото
рый определяется из			следующего выражения:

- 9?

Для намагничивания магнитиотвердых материалов в постоянных

полях ГОСТ 9575-60 требует,	чтобы напряженность поля превышала
величину коэрцитивной силы	Нс	материала в пять раз. Следо

вательно, для намагничивания цилиндрического образца в импуль

сных полях^ необходимо,		чтобы		Нто	^	5НС	•
Таким образом,	учитывая		последнее,			из /6/,/7/,/8/ и /9/
можно получить	Н т в	как	функцию от			числа	витков и количест
ва конденсаторов,	т . е .
	Hme=lf[10\n)				•		ДО/

Совместное решение /5/ и /10/ является решением представ ленной задачи.

На рисунке приведены качественные зависимости Нт и Мтв от числа витков для фиксированных значений количества конден саторов. Точки пересечений А, В, С, Д являются решениями за дачи, с помощью которых построена зависимость количества кон

денсаторов от	числа витков.
Как видно из	рисунка,	оптимальным решением является выбор ъи
и п , соответствующих		точке А. При этом количество конденса-.

- 98 -

торов наименьшее, чему соответствуют минимальная стоимость и габариты устройства,

Иногда число витков необходимо выбирать исходя из возможнос тей намотки. Например, для намагничивания магнитных систем, тре бующих индивидуальной намотки, создание обмотки с большим числом

витков	требует		большой затраты времени намотки. В подобных			слу
чаях W	и	п	необходимо выбирать на основе экономических			по
казателей.
				Л И Т Е Р А Т У Р А
1 . Т.Е..А г			а р о	н я н, В.М.Ю р и н о в. Труды ЛИИ, № 273,
1966.
2 . Г.Н.А		г	а р о	н я н. Изв.вузов, энергетика, №3, 1965.
3 . Л.Р.Н		е	й м а н. Поверхностный эффект в ферромагнитных
телах.	Госэнергоиздат,1949.
4 . Л.Р.Н		е	й м а н,		К.С.Д е м и р ч а н. Теоретические осно
вы электротехники,т.2.					Изд.."Энергия",1966.

- 9 9 -

А.В.Минаев, A.M.Полонский

ПРИБОР С ДАТЧИКОМ ХОЛЛА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ

ПОЛЕЙ.

Для измерения параметров магнитного поля в магнитных систе мах с малыми зазорами используются приборы с малогабаритными датчиками Холла. В данной статье описывается прибор, обладающий рядом свойств, отличающих его от известных приборов. Обладая повышенной чувствительностью при малых размерах датчика, рас - сматриваемый прибор позволяет снимать топографию магнитного по ля в труднодоступных зазорах магнитных систем.

-220 В	Ю 1
ккщ	н а
СТ ИРН

Рис. I

Блок-схема прибора приведена на рис.1. Обозначения на рис.1:

СТ - стабилизатор тока на 100 ма;	ДХ - датчик Холла типа ХЖО;
П^., П 2 - переключатели рода работ;	ККШ -	комбинированно-компен
сационный шунт; ИРН - источник регулируемого напряжения; РП -
регистрирующий прибор /микроамперметр типа М95/; NS -постоян
ный магнит для контроля работоспособности датчика Холла.
Прибор ИМП-2 собран из типовых узлов		и элементов. Питание
* осуществляется от сети переменного	тока	220 в. Стабилизатор	т о
ка выполнен по схеме, рекомендованной в		[ I ] . Регистрирующий
прибор-микроамперметр типа М95 на предел		500 мкв. Источником	р е

гулируемого напряжения является ИРН-64. Комбинированно-компенса ционный шунт набран из сорокаоборотннх сопротивлений СП5-2,ко торые позволяют подстраивать пределы измерения прибора, а в случае необходимости легко перестроить прибор для нового датчи ка. Измерительный щуп с датчиком Холла имеет размеры 0,9x5x60 мм Следует также отметить, что для использованного в приборе датчи-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1210 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ