SU284162A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ИНДУКТОРА - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерени  активной мощности при индукционном нагреве на радиочастотах.

Известны устройства, предназначенные дл  измерени  мощности на радиочастотах, основанные на использовании датчиков Холла и примен емые в диапазоне частот от дес тков до сотен килогерц, к которым относ тс  и установки индукционного нагрева.

Эти устройства содержат магнитопровод с обмоткой, в зазоре которого располол ен датчик Холла, измерительный прибор посто нного тока, подключенный к потенциальным выводам датчика и различные элементы, обеспечивающие стабильность и надежность работы устройства .

При этом иосто  на  .составл юща  к.п.д. датчика, измер ема  вриборо,м, иропорцио альна активной мощности визмер емой цепи.

Известные устройства позвол ют измер ть только активную мощность, подводимую к индуктору . Нопри индукционном нагреве наибольщий интерес представл ет измерение активной мощности, передаваемой в нагреваемый объем, т. е. полезной мощности.

В большинстве случаев при этом к. .д. индуктора не остаетс  посто нным, .дричиной чего  вл етс  иэмеиение параметров иагрузки (физических свойств нагреваемой детали, ее фор.мы, размеров или юоложеии  атносительно

индуктора) и завис щего от ни.х Вносимого аКтивного сопротивлени . Собственное активное сопротивление индуктора не зависит от параметров нагрузки и дл  индуктора при

определенной частоте тока  вл етс  посто нной величиной.

Косвенные способы измерени  полезной мощности, св занные с калориметрированием потерь в индукторе или измерением тока в нем,

не обеспечивают достаточную точность и, главное , не пригодны дл  использовани  в системах автоматического регулировани .

С целью обеспечени  возможности измерени  полезной мощности индуктора при непосто нстве его к.п.д., устройство снабжено дополнительным датчиком Холла, расположенным в зазоре магнитопровода трансформатора тока, токовые выводы которого соединены через потеициометрический регул тор с вторичпой обмоткой трансформатора, причем два датчика своими потенциальными выводами и измерительный прибор соединены последовательно . На чертелуе показана принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства, состо щего из трансформатора тока /, с ферритовым магнитопроводом с зазором, в котором размещены два датчика Холла 2 и 3. Первична  обмотка трансформатора / изготовлена из

многовиткова  из медного провода. Токовые выводы датчика 2 шунтированы сопротивлением Rz, и один из них через сопротивление R, а Второй 1нап10(оред|ст:ве,нн10 пюдклюмены к клеммам а и в соответственно. Токовые выводы датчика 3 шунтированы сопротивлением R, и один из них через сопротивление Rz, а второй не1пюор(ед1Ст1ве1Н1Н(о соединены С inioireHmHioiMeiTром 7, который, в свою очередь, подключен к вторичной обмотке трансформатора /. Потенцнальнымн выводами датчики соединены последовательно друг с другом, а также с дросселем 4 и милливольтметром посто нного тока 5, шунтированным конденсатором 6. У кал дого датчика токова  и потенциальна  цепи соединены друг с другом через переменные сопротивлени  и Re.

Дл  измерени  полезной мошности индуктора 7 устройство подключаетс  своими клемма1ми а  б 1По|сле до1ва;те,лын1о iHHmiyiKTiOipiyи гоитаюш ,ему генератору 8, а 1клам1ма ми а н в - параллельно им.

У|от(ройОБВ-о рабо1та«т слеауюш,1И1М образом.

Ток i, протекающий в индукторе и во включенной последовательно с ним первичной обмотке трансформатора /, создает магнитное поле в магнитопроводе и в его зазоре. При выборе рабочей точки в линейной области кривой намагничивани  индукци  в зазоре оказываетс  Пропорциональной току индуктора:

E Ki 1.

Налр женн€ и генератора, тодввденное к индуктору, создает твдк щ цепи токовых выводов датчика 2, про)ПО рциональный этому напр жению: ii К2 и.

Э.ДлС. датчИка 2, пропорциопальна  пролзведешио тока в нем i на индукцию В магнитного (ПОЛЯ (В зазоре, |ЦронИзы|вающего датчик, т е. произведению тока в индукторе на напр жение на «ем

1 KzhB КА-Ш.

Ток в цепи TOiK OBbix выводов датчика 3 .пропорционален току в |Инду«торе, причем коэффициент пропорциональности определ етс  пол1ожение: 1 даижка иотенциомецра RT.

Э.д.с. датчика 3 Пропорциональна произзедению /2 на В, т. е. жвадрату тока в индукторе:

Е2 К512В КвР.

ПрИчем Ке, очевидно, определитс  полож кием движка иотенщиометра Rr.

Результирующа  э.д.с. двух датчикав равна разности EI т EZ:

Р А- ,„ tf i2 If (- )

t Д4Ш - Aei A4

Л4.

Благодар  (нклю чению фильтра, состо щего из дроссел  4 и -конденсатора 6, «адр женме, гвоИБОдимое 1к 1М1нлли1й01Лытметру, акавываетс  прапорциональным среднему значению э.д.с. Е, а при соответствующем подборе коэффицие|Нтов K. и Ki - тол важной (мощаости щндукто .ра Р, (котора , maiK Иэвестно, определ етс 

интегралам: Р - (ш-г/) di, здесь Т-

о

период 1коле5аний тока в индукторе, t -врем , г - собственное активное сопротивление индуктора . Требуемое полол ение движка тютенцио1метра RT, при «оторОМ -г г, (определ етс  дл 

каждого (BHtnyiKTioipa Ойин раз (в :0(пыте ХОластого .Х|0да, когда, измен   -положение движка , добиваютс  нулевого показани  прибора.

П |р е д м е т .изобретени 

Устройст1во дл  измерени  .мощности индуктора , содержащее датчнк Холла, ра1аположенный в зазоре .магнитопровода трансформатора тока, И ИЗМ бр:ительный прибор, отличающеес  тем, ЧТО, с (Целью обеспечени  возможности измерени  полезной ;мощно(ст1и (И НД1уктара при непост|0 щстве его К.п.д., оню снабжено даполнительным датчи|ком Холла, расположенным В зазоре ;магнитапровода тран|Сфор|Матора точса, TOiKOBbie выводы .которого |соединены через потенциО|Метр1Иче окий регул тор с вторнч.ной обМОткой франсформатора, причем оба датчика

своими .потенциальными выводами и аизмерительный шединены последовательно.