Устройство для анализа кривых переменного тока

Устройство для анализа кривых переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. г. ч, Класс 21е, 27, Ф.

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО КА ИЗОБРЕТЕНИЕ

Я 41080

ОПИСАп ИЕ устройства для анализа кривых переменного тока.

К авторскому свидетельству Ю. 8. Байбаева, заявленному

28 ноября 1932 года (спр. о перв. № 119374), с присоединениемзаявки от 15 января 1933 года (спр. о перв. ¹ 122193).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1935 года.

Предлагаемое изобретение относится к так называемым гармоническим анализаторам — устройствам для исследования сложных кривых, предварительно заснятых каким-либо из известных способов (например, помощью осциллографа), путем разложения их на составляющие синусоидальные колебания и определения каждых из них как по частоте, так и по величине амплитуды.

Сущность устройства заключается в понменении переменного конденсатора, одна из обкладок которого образована металлическим шаблоном, вырезанным по контуру исследуемой крикой и нанесеннбму на поверхность цилиндоа, вращаемого с переменной скоростью. Второй обкладкой конденсатора является неподвижный электрод, расположенный у поверхности цилиндра, параллельно его оси. При вращении цилиндра емкость между неподвижным электродом и соответствующей частью цилиндра будет периодически изменяться в соответствии с формой анализируемой кривой, вследствие чего конденсатор может быть использован для создания электрических колебаний низкой частоты, подобных по форме анализир уемым.

На чертеже фиг. 1 изображает схематически предлагаемое, устройство; фиг. 2 †вариа схемы включения индикатора; фиг. 3 †примерн форму выполнения переменного конденсатора, а фиг.

4 †6 †видоизмен устрсйства, предназначенного для использования в качестве генератора электрических колебаний.

Цилиндр 1 из изолирующего материала приводится во в,",ащение двигателем 2, число оборотов которого регулируется реостатом 3. Равномерность вращения цилиндра поддержи. ается маховиком 4. с1исло оборотов в единицу времени двигателя измеряется каким-либо из известных способов, например, помощью тахометра либо стробоскопического устройства.

Перед началом исследования, на поверхность цилиндра накладывают шаблон, вырезанный по контуру кривой из станиоля либо иного листового электропроводного материала. Масштаб шаблона подбирается таким обзазом, чтобы на окружности цилиндра уместился точно полный

I цикл исследуемой осциллограммы.

Около цилиндра 1 неподвижно укреплена

, металлическая пластинка б. Последняя через, сопротивление 6 присоединена к одному из по люсов источника тока 7. Второй полюс помошью, шеткн и контактного кольца 8 связан с металлическим шаблоном.

При вращении цилиндра 1 через сопрптивле! ние потечет периодически изменяющийся ток, вследствие чего на зажимах сопротивления 6 появится также периодически меняющееся напряжение, колебания величины которого будут находиться в c00TLåòñòãèè с изменениями амплитуды кривой осциллограммы.

Полученные колебания подаются на сетку лампы усилителя, после чего используются для питания электромагнита 9, возбуждающ=го в свою оч.редь колебания настроенной на определенную частоту стальной пластинки 10 по типу, язычка вибрационного частотомера. Для удобства

,,наб;подения амплитуды колебания и астинки на ее свободном конце может быть укреплено зер кало, на которое падает луч света от лампы 11.

I отражаюшийся затем:a экран 12. !

При постепенном изменении скорости враще ния двигателя пластинка 10 начнет вибрировать, в тех случаях, когда ее собственная частота ко: лебаний будет равна отношению частоты одной

, из гармоник, входящих в исследуемую кривую, к основной частоте кривой (порядок гармоники>, помноженному на число оборотов в секунду двигателя, т. е. когда выполнено условие:

u=/, где n — число оборотов цилиндра 1 в секунду, ив порядок гармоники и f — собственная частота пластинки 10.

Размах колебаний пластинки 1О в определенном масштабе мо:кет быть использован для определения амплитуды соответствующих гармоник ь процентах от амплитуды основной кривой.

Помимо оптического отсчета величины амплитуды колебаний язычка, последнюю можно определить также помощью, соответствующим обра. зом проградуированного детекторного измерительного приоора 13 (фиг. 2), включенного в цепь второго электромагнита 14, расположенного возле стального виб;ирующего язычка. Колебания последнего возбуждают в обмотке электромагнита 14 переменную э.д.с., геличина которой и указывается прибором 13.

Так как в действительности емкость переменного конденсатора будет определяться не только частью поверхности цилиндра, гасположенной непосредственно против неподвижного электрода, но также и прилежащими частями поверхности, то в целях у>леныпения погр;шности предлагается применять ряд заземл нных экранирующих пластин 5 (фиг. 3), расположенных с об их стор>н неподвижного электрода 5, Устройство, под >оное ош;са .ному выше, может оыть также иснользо ано в качестве генератора электрических колебаний. ! предназначенная для указанной цели установка схематически изоб >ажена на фнг. 6.

В основ..ом она состоит из набора конденсат< ров, перемен:ой емкости, устлновленных на общей оси 15. на когорой их можно смещать на любой угол с последующим ж.стким закреплением.

Ось 15 и >иводится в равномерное;:ращение при помощи электрического двигателя 16.

Каждый и> конденсаторов 17 представляет собою цилиндр из изоли;>ующего материала, покрытый металлическим шаблоном, края кото-,oro вырезаны по форме синусоиды. В зависимости от требуемых условий на п верхносги цилиндра умещается определенное целое число си..усоид.

Цилиндр играет роль полни>кных пластин кочденсатора, неподвижным же электродом служит располо>ленная возле поверхности цилиндра жестко закрепленная пластинка 18.

Емкость, создаваемая между нег;одвижной пластиной и цилиндром, при вращении последнего. будет периодически меняться, создавая колебанйя в цепи сетки электронной лампы 21, причем частота и форма этих колебаний будет зависе ь от формы кривой шаблона, а также от чйсла фигур и скорости вращения системы.

Так как все конденсаторы 17 включены параллельно друг другу, то, применяя шаблоны с различным числом синусо.,д, можно получать результирующие сложные колебания, которые, после усиления их по описанной выше схеме, могут быть использованы в различных случаях практики, когда является необходимым получение электрических колебаний с самыми разнообразными заданными соотношениями между основной и высшими составляющими гармониками.

Параллельно с каждым переменным конденсатором згожет быть также включена постоянная регулируемая емкость 19, которая используется для изменения величины амплитуды каждой из гармоник. Регулировка последней может оыть осуществлена двумя способа.;и; по первому из них — при помощи потенциометра 20 с рядом подвижных контактов, каждый из которых включен в цепь соответствующего переменного конденсатора 17. Передвигая контакт потенциометра можно менять величину напряжения на зажимах каждого отдельного конденсатора, Другим способом изменения амплитуд колебаний является, как указывалось выше, применение донолнигельного конденсатора 19, включае>юго параллельно с основным (фиг, 5).

Предмет изобретения.

1. Устройство для получения и анализа кривых переменного тока, отличающееся применением вращаемого г равномерной скоростью одного или нескольких цилиндров с наложенными на их поверхности металлическими шаблонами, вырезанными по форме получаемой или исследуемой кривой и используемых в качестве одной из обкладок кон„енсатора переменной емкости, второй обкладкой которо-о служит расположенный вдоль образующей цилиндров неподвижный металлическии стержень, причем в цепь цилиндрических конденсаторов включен источник постоянного тока и некоторое сопротивление для создания периодически повторяющихся импульсов, частоты которых кратны составляющим кривую гармоникам.

". В устройстве по п. 1 применение в качеcTLå индикатора упругой металлической пластинки, настроенной на определенную частоту и приводимой в колебание помощью эл.ктромагнита, питаемого создаваемыми конденсатором импульсами.

3. В устройстве по пп. 1 и 2 применение магнитно-электрического измерительного прибора, снабженного выпрямляющим приспособлением и включенного в цепь возбуждающего колебания виб ирующей пластинки электромагнита.

cd иг

CtiVC f!

Стиг 5 е

Эксперт Д. В. Васильеа

Редактор И. А, Городинский

l ин.,Промпоаиграф». Тамбовская, l2. Зак. 2056

H авторскому свидетельству И. В. Байбаева, М 41080