SU121874A1 - Устройство дл испытани магнитных усилителей, управл емых посто нным током - Google Patents

Description

До сего времени при изготовлении магнитных усилителей контроль их по нагрузочной характеристике осуществл етс  вручную путем сн ти  ее по точкам, что  вл етс  трудоемким процессом, особенно при подборе оптимальных параметров.

Описываемое устройство дает возможность получать на экране осциллографа изображение всей кривой нагрузочной характеристики, что позвол ет автоматизировать процесс контрол  магнитных усилителей. Достигаетс  это благодар  тому, что в нем применены генератор переменного напр жени  низкой частоты треугольной формы кривой, напр жение которого служит дл  управлени  испытываемым усилителем и дл  развертки изображени  на экране осциллографа, и синхронный коммутатор , управл емый током нагрузки усилител  и предназначенный дл  двухкратного за каждый период мгновенного отпирани  луча осциллографа таким образом, что одно отпирание луча происходило при максимальном значении тока нагрузки, а другое-при полном его отсутствии.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 приведены кривые напр жени  на различных участках схемы анализатора.

На фиг. I показано подключение к анализатору магнитного зсилител  МУ с внутренней обратной св зью с выходом на посто нном токе, собранного по одной из простейших схем. Сетевые обмотки W питаютс  от источника переменного напр жени  заданной частоты через автотрансформатор AT, позвол ющий, измен ть напр жение питани  магнитного усилител  в необходимых пределах. Управл юща  обмотка Wy питаетс  от генератора Г, дающего ток треугольной формы низкой частоты . Частота генератора Г выбираетс  так, чтобы период пилообразного тока в 20-40 раз превышал посто нную времени испытуемого магнитного усилител . В этих услови х управление пилообразным током

№121874- 2 -

можно считать эквивалентным управлению посто нным током. Амплитуду тока можно измен ть в требуемых пределах. Потенциометр Rg позвол ет измен ть сопротивление в цепи управлени  с тем, чтобы можно было вести испытание магнитных усилителей и в режиме большого и в режиме малого сопротивлени  в цепи управлени .

Описываемое устройство работает следующим образом. Напр жение с сопротивлени  , включенного последовательно с Wy, пропорциональное току управлени , усиливаетс  электронным усилителем посто нного тока УЗ н подаетс  на горизонтально отклон ющие нластины электронно-лучевой трубки. Последовательно с нагрузкой Z« включено активное сопротивление RI 1 ом. В случае исследовани  мощных магнитных усилителей, работающих на нагрузку с малым импедансом, Ri может быть уменьшено, чтобы не вносить искажений в нагрузочную характеристику. Напр жение с Ri, пропорциональное току нагрузки, при испытании магнитного усилител  с выходом на переменном токе выпр мл етс  на детекторном мостике Д и подаетс  па электронный усилитель переменного тока УЬ Если магнитный усилитель имеет .выход на посто нном токе, то мостик Д может быть отключен и напр жение с RI подаетс  пр мо на У. Дл  уменьшени  искажений, вносимых за счет нелинейности характеристики выпр мительного мостика Д, особенно при малой амплитуде выпр мл емого напр жени , его можно внести в усилитель У и включить после первого каскада. Дальше это напр жение интегрируетс  (интегратором И с автоматической разр дкой конденсатора ) и усиливаетс  электронным усилителем посто нного тока У, а затем подаетс  на вертикально отклон ющие пластины электронно-лучевой трубки.

Необходимость интегрировани  по сн етс  фиг. 2. Схема анализатора построена так, что дл  получени  нагрузочной характеристики в конце каждого полупериода И на вертикально отклон ющие пластины необходимо нодавать напр жение, пропорциональное среднему значению тока нагрузки. Ток нагрузки имеет форму, показанную на фиг. 2 б. После интегрировани  получаем напр жение t/2 (крутой задний фронт импульсов напр жени  получаетс  за счет автоматической, разр дки конденсатора ). Разр дка конденсатора осуществл етс  через кристаллический триод, управл емый положительными импульсами, синхронизированными с моментами окончани  импульсов тока в нагрузке. Следовательно , в конце каждого полупериода получаем напр жение 1/2 (фиг. 2в), пропорциональное площади импульса тока, а следовательно и среднему значению тока нагрузки за данный полупериод.

На фиг. 3 показана форма напр жени , подаваемого на вертикально отклон ющие пластины электронно-лучевой трубки. Таким образом, конец луча перемещаетс  по экрану с малой частотой в горизонтальном направлении и с больщой частотой - в вертикальном. Чтобы не получить сплошной засветки значительной площади экрана, больщую часть времени луч погашен подачей отрицательного потенциала на цилиндрик Венельта. Луч зажигаетс  только на участках а (фиг. 3) и высвечивает по одной точке в конце каждого полупериода тока нагрузки. Отклонение этой, точки от нулевого положени  в горизонтальном направлении пропорционально мгновенному значению тока управлени , а в вертикальном - среднему значению тока нагрузки, т. е. высвеченна  точка  вл етс  точкой нагрузочной характеристики, соответствующей управл ющему току, равному мгновенному значению тока, поданного в Wy. Поскольку частота напр жени  питани  во много раз больше частоты управл ющего тока, на экране электронно-лучевой трубки отдельные точки сливаютс  в сплошную линию, представл ющую собой нагрузочную характеристику испытуемого магнитного усилител . Зажигание луча электроннолучевой трубки в соответствующие моменты осуществл етс  коммутатором К (фиг. 1).

Высвечивание оси ординат осуществл етс  за счет напр жени , подаваемого с генератора импульсов ГИ (фиг. 1). Каждый раз при прохождении управл ющего тока через нуль генератор импульсов дает по одному импульсу переменного тока. Этот импульс подаетс  на вертикально отклон ющие пластины трубки и заставл ет луч перемещатьс  в вертикальном направлении с больщой частотой. Поскольку длительность импульса равна, примерно, одному полупериоду напр жени  Ь, то за врем  импульса луч будет зажжен хоть один раз на участке с или б (фиг. 3) и высветит вертикальную ось.

Частота наполнени  импульса должна в 50-100 раз превышать частоту напр жени  питани  U с тем, чтобы за врем  зажигани  луча на участке а или б луч успел 2-3 раза прочертить вертикальную ось. Дл  уменьшени  мощности генератора импульсов их можно подавать не пр мо на вертикально отклон ющие пластины, а на вход У (фиг. 1).

В св зи с тем, что частота записи нагрузочной характеристики на экране электронно-лучевой трубки мала, в схеме следует прин ть трубку с большим послесвечением. При построении анализатора качества магнитных усилителей наиболее целесообразно использовать готовый осциллограф с небольшой переделкой усилите чей обоих каналов. Естественно, что дл  этого следует выбрать осциллограф, имеющий трубку с большим послесвечением. Подача на управл ющую обмотку магнитного усилител  тока треугольной формы позвол ет видеть нагрузочную характеристику при изменении тока управлени  в обе стороны. Таким образом, на экране будут видны и релейные участки и гистерезис характеристики.

Использование в схеме двух усилителей посто нного тока У и УЗ не вносит непри тностей, св занных обычно с их применением. Трудно устранимый дрейф нул  усилителей посто нного тока, всегда вызывающий, возражени  против их при1менени , в данном случае не представл ет никакой опасности. Уход нул  усилител  2 будет вызывать только смещение всей картины на экране в вертикальном направлении, а уход нул  УЗ-в горизонтальном. Это вли ние дрейфа нул  легко устран етс  совмещением координатных осей изображени  с ос ми наложенной сетки.

Описываемое устройство целесообразно изготавливать в двух вариантах: дл  контрол  готовой продукции на производстве и дл  лабораторных исследований.

Первый вариант выполн етс  по схеме, приведенной, на фиг. 1, с добавлением ценей, облегчающих настройку анализатора и калибровку сетки экрана трубки. В схему второго варианта добавл ютс  магазины сопротивлений, емкостей и индуктивностей дл  создани  нагрузки любого характера и цепи, позвол ющие просматривать на экране характеристики сердечников (петли гистерезиса и дифференциальной проницаемости ), вход щих в магнитный усилитель.

По виду нагрузочной характеристики, получаемой на экране, можно определить наличие релейных участков и гистерезиса, а измер   с помощью сетки отдельные элементы характеристики можно найти значени  тока холостого хода, максимального тока нагрузки, коэффициента усилени  тока, коэффициента кратности, тока смещени  (если в схеме требуетс  смещение), максимального тока управлени  и некоторых других параметров.

Предмет изобретени 

Устройство дл  испытани  магнитных усилителей, управл емых посто нным током, с применением катодного осциллографа, на пластины

- 3-№ 121874

вертикального отклонени  которого подаетс  напр жение, пропорциональное току нагрузки испытуемого усилител , отличающеес  тем, что, с целью изображени  на экране осциллографа всей кривой нагрузочной характеристики усилител , в устройстве применены: генератор импульсов треугольной формы и низкой частоты, напр жение которого служит дл  управлени  испытуемым усилителем и дл  развертки изображени  кривой на экране осциллографа, и синхронный коммутатор, управл емый током нагрузки усилител  и предназначенный дл  мгновенного отпирани  луча осциллографа дважды за каледый период - в моменты максимального и пулевого значени  тока нагрузки усилител .