Регулируемый трансформатор

Регулируемый трансформатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0 П И С А Н И Е » 554563

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОЮЗ СОВетскии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.02,75 (21) 2103921 07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 11.08.77 (51) М. Кл 2 Н 01F21/06

EI OIF 27/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.214 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Ф. Куликовский и Г. Н. Кирюшин (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к области измерительной техники и автоматики.

Известны регулируемые трансформаторы, применяемые в автоматических приборах, работающих в комплекте с термопарами и имеющих линейную шкалу. Эти же приборы, работающие с датчиками расхода имеют квадратичную шкалу. Приборы с линейной шкалой, содержащие в качестве компенсирующего элемента регулируемый трансформатор, обладают высокой надежностью. В приборах с квадратичной шкалой роль функционального преобразователя выполняет профильный кулачок. Это приводит к росту модификаций приборов, по существу выполняющих одинаковые функции. Использование в приборах с квадратичной шкалой известных функциональных регулируемых трансформаторов не приводит к желаемому результату, так как изготовление их измерительных (вторичных ) обмоток сопряжено с большими технологическими трудностями, из-за методической погрешности преобразования, обусловленной непостоянством кривизны кривой вторичной обмотки и толщиной набора магнитопровода.

Получение высокой чувствительности требует большого числа витков вторичной обмотки, поэтому в случае изготовления обмотки печатным способом требуется сделать е" многослойной (10 — -30 слоев), что значительно

2 усложняет способ изготовления измерительных обмоток.

Известен также регулируемый трансформатор (1), изготовленный по известному способу. Однако в этом трансформаторе имеются методические погрешности преобразования перемещения в выходное напряжение. Эта погрешность обусловлена тем, что виток обмотки наносится на подложку, охватывая ее с

Ip обоих сторон, в рзультате поток рассеяния обмотки возбуждения сцепляется с измерительной, образуя в ней э. д. с., отличную от э. д. с., заданной конфигурацией обмотки, т. е. функцией преобразования, что и вызывает

15 погрешность.

Таким образом, известные конструкции измерительных обмоток регулируемых трансформаторов не позволяют располагать витки вторичных обмоток на эквипотенциальных поверхностях силовых линий электромагнитного поля обмотки возбуждения, что и обуславливает погрешность.

Для повышения чувствительности и точности трансформатора, а также создания едино25 го профиля его измерительной обмотки, как для случая реализации квадратичной зависимости, так и для случая линейной зависимости, в предлагаемом трансформаторе измерительная обмотка состоит пз двух одинаковых

30 по профилю половин, имеющих постоянную

554563

S; = (х — 4в) 2tgq; (5) 25

$ — х2(, S2 = (х — в) 2 <д<)>

$З вЂ” — (х — 2в) 2tgq

$4 = (л — Зв) tgq (4) КР И В 1! 3 Н << I< P I I 13 0 I I >> и О Н т Р а 13 О Р И Ч Н О и О О М О тки.

Это позволяет обсспс и!ть единство технологии изготовления измерительных оомоток регулируемых трансформаторов, используемых в автоматических приборах, работающих с разлн шыми первичными преобразователями термопарами и датчиками расхода).

На фиг. 1 изображена измерительная оомотка предлагаемого регулируемого трансформатора, состоящая из изоляционной подложки ) и обмоток 2 и 3, изготовленных способом печатного монтажа. Обмотки 2 и 3 расположены на противоположных сторонах подложки 1 таким образом, что образуют фигуру в лиде спирали по контуру равнобедренного треугольника с шагом укладки спирали, определяo ìûì как расстояние между соседними вершинами треугольников, равным ширине магнитонроводгl, причем высоты, опущенные нз в<ршин треугольников на основания для каждой обмотки проектируются на одну линни, являющуюся осью симметрии для всей фигуры, имеющей вид восьмерки, а вершины двух треугольников обмоток проецируются в одну точку, таким образом, что проекции сторон треугольш!ков образуют пересекающиеся прямые, являясь продолжением одна другой, и углы нри вершине а становятся вертикальными.

Для большей наглядности при анализе работы устройства на фиг. 2 обмотки изобра>кены в смещенном состоянии.

При перемещении, магнитопровод проекция которого изображена в виде прямоугольника. захватывает часть обмотки 2 (для простоты рассуждений обмотку 3 во внимание не принимаем). Поток Ф,, циркулнруемый в магннтонроводе, пронизывает эту часть оомотки

il i!.:1 водит В 11< .II э. д .с.

F. = Ф„$С1, (1)

S — площадь потока, охватываемая конт ром измерите.,ьной обмотки.

С, - — скорость изменения Ф, .

:Iля положения I магнитонровода эта плон! lд1. равна площади Ле/<г.

Обсзпачим ее через

$, = х tgy, (2)

<(- - - угол, образованный осью перемещений и стороной равнооедренного треугольника, -- координата перемещения.

Следовательно

Е = С1Ф„хЧд<г (3)

Для положения II магнитонровода, изображенного на фиг. 2 пунктиром, потоком Ф, пронизывается часть треугольников, основанием которых является проекция стороны CD магi i нтсг!ровода.

Пдс;падь S:

$ ==,". — (и — ) ) в)2tg

S1" — — (л — в) tqg

S "" = (х — 2в) 2(gq

S2 == (л — Зв) tgy

S» = (х — 4в) (щ

S „, = — (х — пгв) tgq:

Треугольники, основанием которых является проекция стороны магнитопровода, потоком Ф, не пронизаны. Площадь S каждого из этих треугольников ранна (см. столбец справа).

Э. д. с. Е1, наводимая в измерительной обмотке 2 для поло>кения II мап1итопровода равна

Е! — — С, Ф „(S,. — S;.) (6)

20 где: S — симл!а ная площадь т е р Р 7ГОЛЬНИков, основание которых проек/П ция ЛБ S;. = ХЬ;;

j I

/!

S =IS;

i -- l

Таким образом для любого положения магнитонровода э. д. с. обмотки 2

30 Е =- С1Ф,Х (К<р (7)

Э. д. с. обмотки 3

Е, = Ф,С, (А„, — х) — tg

А „— пост. величина, соответствующая

35 м>гксимальному перемещению.

Суммарная э. д. с. обмоток 2 и 3 при последовательном и встречном их включении

Е == Ф„С1(х2 — (А„, — x) tg

Изготовив измерительную обмотку так, как изображено на фиг, 1 и снимая сигнал с обмотки 2, имеем квадратичный преобразователь (см. формулу 7). Соединив обмотки 2 и 3 по45 .ледовательно н встречно, имеем линейный преобразователь перемещений (см. формулу 9) нри одной системе возбуждения и конфигурации контура вторичной обмотки.

50 Необходимо отметить след гощее. Несмотря на дискрегное расположение витков обмоток, квадратичная и линейная функции, реализуемые трансформаторным преобразователем с предлагаемой измерительной обмоткой, 55 непрерывны. Все выкладки, приведенные выше, справедливы без учета потоков выпучивания магнитопровода.

Диапазон рабочих;перемещений L р, изображенный на фиг. 2, в действительности мень60 ше на 2 в/две ширины набора мапнитопровода/.

Формула изобретения

Регулируемый трансформатор, содержа55 щий магнитопровод, первичную обмотку и вто554563

5 ричную измерительную обмотку, состоящую из двух частей, соединенных встречно-последовательно и расположенных по обе стороны изоляционной подложки, отличающийся тем, что, целью повышения чувствительности и точности трансформатора, обе части измерительной обмотки выполнены в виде спирали но контурам равнобедренных треугольников одинакового размера, вершины которых расположены па одной оси симметрии встречно

6 друг относительно друга, а основания — параллельны, причем шаг укладки витков равен одновременно расстоянию между вершинами соседних треугольников каждой из частей обмотки и пшрине магнитопровода.

Источник информации, приняты во внимание при экспертизе.

1, Авторское свидетельство ¹ 458890, М.

Кл, Н 0 I F 29/08, 1972.

1Ю

554563 Риз. Г

Составитель Б. Никоноров

Текред А. Камышникова

Корректор Н Аух

Редактор И. Шейкин

МОТ, Загорский филиал

Заказ 3711 Изд. ¹ 353 Тираж 992 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7Ê-35, Раушская иаб., д, 4/5