SU124985A1

SU124985A1 - AC Voltage Harmonic Analyzer

Info

Publication number: SU124985A1
Application number: SU623074A
Authority: SU
Inventors: П.С. Богуславский
Original assignee: П.С. Богуславский
Priority date: 1959-03-25
Filing date: 1959-03-25
Publication date: 1959-11-30

Description

Дл анализа гармоник переменного нагф жени примен ют устройства , содержащие помещенный в переменное,магнитное поле датчик Холла , управл юща цепь которого питаетс от анализируемого напр ж ;ни .For the analysis of the harmonics of the variable nagging, devices are used that contain a Hall sensor placed in an alternating magnetic field, the control circuit of which is powered by the voltage being analyzed;

Предлагаемое устройство более совершенно по сравнению с известными и имеет более простую схему.The proposed device is more perfect compared to the known and has a simpler scheme.

Это достигаетс тем, что датчик укреплен на внутренней поверхности ферромагнитного цилиндра, внутри которого помещен кольцевой магнит , установленный на вращающейс оси, и на выходные зажимы датчика включен измерительный прибор, указывающий амплитудное значение каждой из гармоник при соответствующей скорости вращени магнита.This is achieved by the fact that the sensor is fixed on the inner surface of the ferromagnetic cylinder, inside which is placed a ring magnet mounted on a rotating axis, and a measuring device is connected to the output terminals of the sensor, indicating the amplitude value of each of the harmonics at the corresponding speed of rotation of the magnet.

На фиг. 1 изображена кинематическа схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - его электрическа схема в двух вариантах исполнени .FIG. 1 shows the kinematic scheme of the device proposed; in fig. 2 and 3 is its electrical circuit in two versions.

В воздущный зазор, образованный между ферромагнитным цилиндром / (фиг- 1) и кольцевым посто нным магнитом 2, посаженным на вал 5, помещен датчик 4 э.д.с. Холла. Вал 3 жестко соединен с валом 5 двигател 6 (например двигател посто нного тока), скорость вращени которого может регулироватьс в щироком диапазоне каким-либо; из известных способов. Цепь управл ющего тока датчика 4 (фиг. 2) питаетс от напр жени , форма кривой которого подлежит г армоническому анализу. Величина управл ющего тока поддерживаетс неизменной и контролируетс прибором 7. Цепь э.д.с. датчика Холла подключена к прибору S магнитоэлектрической системы. Датчик э.д.с. Холла Линейно детектирует-только ту гармонику из вход щих в состав исследуемой кривой напр жени , частота которой в данный момент совпадает с частотой магнитного пол . Таким образом, измен частоту магнитного пол вIn the air gap formed between the ferromagnetic cylinder / (fig-1) and the annular permanent magnet 2, planted on the shaft 5, placed the sensor 4 em. Hall. The shaft 3 is rigidly connected to the shaft 5 of the motor 6 (for example, a DC motor), the rotation speed of which can be regulated in a wide range by any one; from known methods. The control current circuit of sensor 4 (Fig. 2) is powered by a voltage, the shape of the curve of which is subject to armonic analysis. The magnitude of the control current is kept constant and monitored by the device 7. The emf circuit. Hall sensor connected to the device S magnetoelectric system. Sensor emf Of the Hall Linearly detects only that harmonic from the voltages included in the curve under study, whose frequency currently coincides with the frequency of the magnetic field. Thus, changing the frequency of the magnetic field in

№ Ii24985- .2 воздушном зазоре посредством изменени - скорости вращени двигател 6, можно последовательно измер ть амплитуды всех гармоник. При этом необходимо поворачивать ферромагнитный .цилиндр / до получени максимального показани пЬ прибору 8. Это может быть выполнено при помощи поворотного устройства 9 (фиг. 1), состо щего из двух цилиндрических щестерен и руко тки.Ii24985- .2 air gap by changing the rotational speed of the engine 6, it is possible to measure the amplitudes of all harmonics in succession. In this case, it is necessary to rotate the ferromagnetic cylinder / until the maximum reading of the device 8 is obtained. This can be accomplished with the aid of a rotating device 9 (Fig. 1) consisting of two cylindrical gears and a handle.

Дл определени углов сдвига (фаз между гармоническими cocTaJBл ющими ферромагнитный цилиндр снабжаетс угловой щкалой (на чертеже не показана). Отсчет по шкале дл первой гармонической составл ющей принимаетс за нулевую отметку шкалы. Отсчеты дл других гармонических составл ющих пропорциональны их углам сдвига фаз по отношению к первой гармонике.To determine the shear angles (phases between harmonic cocTaJBels, the ferromagnetic cylinder is supplied with an angle bar (not shown). The scale reading for the first harmonic component is taken as zero scale. The count for other harmonic components is proportional to their phase angle angles with respect to first harmonica.

Дл .определени пор дкового номера гармонической составл ющей в воздушный зазор может быть помещен дополнительный датчик W ,.д.с. Холла ,(фиг. 3), цепь уп завл ющего тока которого питаетс от посто нного напр жени , а цепь э.д.с. подключена к электронному частотомеру 11. Измер последовательно частоты, при которых получаетс линейное детектирование, можно определить пор дковые номера гармоник .To determine the sequence number of the harmonic component, an additional sensor W, can be placed in the air gap. Hall, (Fig. 3), a circuit with an inrush current which is powered by a constant voltage, and an emf circuit. connected to an electronic frequency meter 11. Measuring in succession the frequencies at which linear detection is obtained, it is possible to determine the sequence numbers of the harmonics.

Если в исследуемом напр жении есть посто нна составл юща , то ее можно определить следующим образом. Электродвигатель отключаетс , и магнит 2 устанавливаетс от руки так, чтобыдатчик 4 з.д.с. Холла оказалс в магнитном поле с максимальной магнитной индукцией. После этого по прибору 7 гйроизвод т отсчет посто нной составл ющей. Дл того , чтобы исключить .погрешность от активного остаточного напр жени датчика э.д.с. Холла, производ т второй отсчет, повернув магнит на полюсное деление, а затем наход т среднее арифметическое значение обоих отсчетов.If the voltage under investigation is constant, then it can be determined as follows. The motor is turned off, and the magnet 2 is set by hand so that the sensor 4 CW. Hall appeared in a magnetic field with a maximum magnetic induction. After that, the instrument reads the constant component on the instrument. In order to eliminate the error from the active residual voltage of the emf sensor. Hall, produced a second reading, turning the magnet on the pole division, and then find the arithmetic average of both readings.

Желательно, чтобы распределение магнитной индукции в воздущном зазоре было синусоидальное, однако наличие небольших по амплитуде гармоник не оказывает вли ни , на точность работы устройства.It is desirable that the magnetic induction distribution in the air gap is sinusoidal, but the presence of small amplitudes of harmonics does not affect the accuracy of the device.

Частотный диапазон устройства зависит от диапазона регулировани скорости электродвигател , а также может варьироватьс с изменением числа полюсов кольцевого магнита.The frequency range of the device depends on the speed control range of the motor, and may also vary with the number of poles of the ring magnet.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

I. A device for analyzing harmonics of an alternating voltage containing a Hall sensor, which is connected to an alternating magnetic field, whose control circuit is powered by an analyzing voltage, characterized in that, in order to simplify the device, the sensor is fixed on the inner surface of a ferromagnetic cylinder, inside which an annular magnet mounted on a rotating axis is placed, and a measuring instrument is included on the output terminals of the sensor, indicating an amplitude value of each of the harmonics at a corresponding speed of rotation magnet.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to easily read the phase angles of the individual harmonics, the ferromagnetic cylinder is rotatable and provided with a scale.

3. In the device according to claim 1, the application is powered by a direct current Hall sensor, the output terminals of which include a frequency meter for measuring the frequency of an alternating magnetic field acting on the main sensor.