Электронная модель катушки с ферромагнитным сердечником

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 114822

Класс 42d, 4 !

; ) » 5."

СССР

g! г-, "fig

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К А Нетребенко

ЭЛЕКТРОННАЯ МОДЕЛЬ КАТУШКИ С ФЕРРОМАГНИТНЫМ

СЕРДЕЦ Н И КОМ

Заявлено 26 февраля 1957 г. за № 567б84 в Когиитег по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР с присоединением заявки ¹ 581712

Изобретение представляет собой электронную модель катушки с ферромагнитным сердечником, позволяющую моделировать предельные и частные циклы магнитного гистерезиса.

В известных электронных моделях подобного рода в качестве элемента, вводящего многозначность, применяют электронные схемы, используемь .е для моделирования люфта, или же релейные схемы, что делает модель сложной при плохом качестве аппроксимации реальных кривых намагничивания.

Предлагаемая модель отличается от известных моделей тем, что н ней в качестве элемента, вводящего многозна шость, применено дополнительное интегрирующее звено, содержащее диодные ограничители и. включенное параллельно основному интегрирующему звену.

Кроме того, с целью моделирования магнитного гистерезиса при любой форме входного сигнала, в цепи вводящей многозначность включена время-импульсная схема, изменяющая входную проводимость дополнительного интегратора, Такое выполнение модели упрощает ее конструкцию и улучшает «ачество аппроксимации реальных крквых намагничивания, а также обеспечивает моделирование кривых намагничивания при любой форме входного сигнала.

На фиг. 1 приведена принцкпиальная схема модели; на фиг. 2— семейство гистсрсзисных кривых; на фкг. 3 — электрокная модель катушки с ферромагнитным сердечником.

Силу тока г в катушке с ферромагнктным сердечнкком и напряжение L можно связать уравнениями:

Фф

Г== — . 6 =5(г.)

dt

1 гдето — потокосцепление u = ыф; № 114822

S — некоторая нелинейная операция, аппроксимирующая свойства кривых намагничивания, и далее S." операция обратная S.

Модель состоит из двух частей (фиг. 1): основного интегрирующего звена с нелинейным устройством 1 (обычный функциональный преобразователь) и дополнительного интегрирующего звена с диодным ограничителем 2, включенного параллельно основному.

Основное звено позволяет определять однозначную зависимость между напряженностью магнитного поля Н и индукцией В в сердечнике. Дополнительное звено дает возможность учитывать гистерезис с элементами, вводящими многозначность.

Если моделируют только предельные гистерезисные циклы, то применяются постоянные запирающие напряжения — заа. и +зап. (фиг. 1) ..

Для моделирования частных гистерезисных циклов запирающие напряжения ставягся в зависимость от амплитуды тока, потокосцепления ф, или от какой-либо комбинации этих переменных. Такие напряжения можно снять с выхода какого-либо сглаживающего устройства, на вход которого подана одна из указанных переменных, или их комбинация. Это сглаживаюшее устройство может быть собрано из двух диодов и двух конденсаторов с шунтирующими проводимостями

Эффективность предлагаемого способа моделирования иллюстрируется семейством кривых на фазовой плоскости H и В на фиг. 2, причем запирающие напряжения были пропорциональны амплитуде потокосцепления.

Для получения возможности моделировать магнитный гистерезис при произвольной форме токов и напряжений во входную цепь дополнительного интегратора 8 (фиг. 3) включается диодный ключ 4, управляемый специальной время-импульсной схемой. Эта схема состоит из суммирующей цепи 5, выдающей сигнал, с помощью которого осуществляется изменение результирующей проводимости входной цепи, интегратора вспомогательного переменного напряжения б с частотой 5 — 10 кгц и устройства 7, вырабатывающего управляющее напряжение, равное абсолютной величине разности между напряжением Ui на выходе дополнительного интегратора 8, в данный момент и тем предельным напряжением +U или — U, к которому приближается величина U> при существующем в данный момент направлении ее изменения. Другими словами, если величина U> возрастает, то берется разность (U — U ); если же величина U убывает, то берется модуль разности (— U — U ) . Ha вход

dB схемы подается напряжение 0,, пропорциональное — —, где  — индукция сердечника. На выходе получается напряжение Uq, пропорциональное напряженности магнитного поля Н (т. е. силе тока в катушке).

Предмет изобретения

1. Электронная модель катушки с ферромагнитным сердечником, со.держащая интегрирующее звено, нелинейное, решающее звено, аппроксимирующее однозначную кривую намагничивания и подключенное к выходу интегрирующего звена, и элемент, вводящий много значность типа частного или предельного гистерезисного цикла, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения модели и улучшения качества аппроксимации реальных кривых намагничивания, в качестве элемента, вводящего многозначность, в модели применено дополнительное интегрирующее звено, имеющее диодные ограничители и включенное параллельно основному интегрирующему звену. № 114822

2. Электронная модель катушки с ферромагнитным сердечником по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью моделирования магнитного гистерезиса при любой форме входного сигнала, в цепи, вводящей многозначность, включена время-импульсная схема, изменяющая входную проводимость дополнительного интегратора.

Приоритет по п. 1 — 26 февраля 1956 г., по и. 2 — 7 августа 1957 г

Фиг. 1

Фиг. 2

¹ 114822 и bx

Г 1

Фиг. 3

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Н. С. Кутафина

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 п. л. За к 337

Подп. к печ. IО.II-59 г.

Типаж 575 Цена 50 коп.