SU492891A1 - Устройство дл моделировани комплексного сопротивлени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ мотка трансформатора 7 подключена ко входу второго переключател  12 пол рности . На чертеже дана схема предлагаемого устройства. Высокочастотный стабилизированный ге нератор 1 переменного напр жени  питает р д . однотипных электронных схем, пре/ назначенных дл  моделировани  активного сопротивлени , включенного последователь . но с индуктивностью. К генератору 1 че рез изолирующие трансформаторы 2 присоединен блок 3 вьшр мителей, содержащий диоды и сглаживающие конденсаторы. На выходах блока 3 формируютс  посто нные напр жени , необходимые дл  работы операционных усилителей 4 и 5. Цепи питани  операционных усилителей 4и 5 присоединены к соответствующим выводам блока 3 выпр мителей. В цепь обратной св зи операционного усилител  4 включены первичные обмотки трансформатора тока 6 и трансреактора 7. Число витков первичной обмотки.трансформатора тока 6 может измен тьс  при помощи переключател  8. Число витков первичной обмотки 1рансреактора 7 устанЕШливаетс  переключателем 9. Вторична  обмотка трансформатора тока 6 через переключатель пол рности 10 подключена к переменному щунту 11. Один конец шунта 11 соединен со входом операционного уси лител  5, а второй - с выходом переключател  пол рности 12 трансреактора. Второй выход переключател  пол рности 12 подключен к- выходу делител  напр жени  13, один из концов которого соединен с нейтральной шиной 14 питани  (шиной нулевого потенциала) операционных усилителей , а второй - с выходом операционного усилител  5. Устройство дл  моделировани  комплексного сопротивлени  получаетс к внешней схеме через зажим 15, соединенный со входом усилител  4, и через зажим 16, соединенный с .выходом усили- тел  5. В цепи обратной св зи усилителей 4 и 5включены конденсаторы, предназначенны дл  подавлени  высокочастотных помех { ( на чертеже не показаны). При подключении устройства дл  моделировани  комплексного сопротивлени  к внешней схеме ток, поступающий на вход ( зажим) 15, практически полностью проходит через цепь обратной св зи усилител  4, состо щую из первичньгх обмоток трансформатора 7 и трансформатора тока 6.. Благодар  очень большому коэффициенту усилени  операционного усилител  4 ответвление входного тока в усилитель ничтожно мало. На выходе усилител  4 устанавливаетс  напр жение, при котором потенциал входа (зажим) 15 и потенциал нейтральной щины 14 питани  практически равны. При протекании по первичной обмотке трансреактора 7 тока обратной св зи, равному внешнему току, поступающему на .вход 15, на вторичной обмотке транср&актора индуктируетс  э. д. с., т. е. ,(1) где J - ток на входе модели; , t - врем ;j М - коэффициент взаимоиндукции между первичной и вторичной обмотками трансреактора. Тот же ток I протекает по первичной обмотке трансформатора тока 6, вьшолненного на тороидальном сердечнике из пермалло . Этот ток вызьшает по вление вторичного тока, протекающего по вторичной обмотке трансформатора тока 6 и замыкающегос  через переменный шунт 11. Напр жение , на переменном шунте 11 определ етс  выражением U,,.I-k.R,, где k - коэффициент трансформации трансформатора тока 6; К - величина сопротивлени  шунта 11. Знак Ей и определ етс  положением переключателей 12 и 10. Напр жение, равное сумме Ей i t приложено между входом операционного усилител  5 и выходом 17 делител  напр жени  13. Благодар  чрезвычайно большому коэффициенту усилени  операционного усилител  5 ток на его входе близок нулю, а потенциал - равен потенциалу общей шины 14 питани . Напр жение на выходе усили-. тел  5 устанавливаетс  таким, что напр жение на выходе 17 оказьшаетс  равным и противоположным по знаку сумме напр жени  и и Е, т. е. U,,--(U, +Е,) Соотношение напр жени  U и напр жени  U на выходе операционного -1Ь усилител  5, может быть выражено уравнением . , (Г R ,3 1716 где R - величина сопротивлени  делител  напр жени  13; 0(R - величина, сопротивлени  делител  напр жени  между ши ной 14 и выходом 17. Подставл   в уравнение (4) значени  из равенств (1), (2) и (3), получим R ( ) ( Поскольку напр жение между зажимом 15 и шиной 14 практически равно нулю, напр жение между входными зажимами модели будет равно ifi Таким образом, при протекании тока I , измен ющегос  со скоростью Si. на ot модели возникает напр жение ifi оТветствующее сумме напр жений, возникающих при протекании того же тока по . катушке индуктивности L с активным сопротивлением г , причем Ь -гтЛ-М .(6)

13

(7)

dR

13

Регулиру  делитель напр жени  13 , можно плавно измен ть модуль полного сопротивлени  цепи, не измен   величину фазового угла.

Регулиру  величину переменного шунта 11, можно плавно, измен ть величину активного сопротивлени . При помощи пере ключателей 8 и 9 величина индуктивности и активного сопротивлени  может н тьс  скачком, поэтому область изменани  сопротивлени  R и индуктивности L раздел етс  на поддиапазоны. Измв|н   направление вторичных обмоток трансреактора 7 и трансформатора тока 6, можно моделировать отрицательную индуктивность и отрицательное активное сопротивление в широком диапазоне частот.

Следует отметить, что активное сопротивление, которым обладают первичные обмотки трансформатора тока 6 и трансреактора 7 не приводит к дополнительным погрешност м моделировани , так как полностью компенсируетс  изменением напр жени  на вьЬсоде операцибйного усилител  4..

Дл  устранени  высокочастотных помех которые могли бы проникнуть через источу

Устройство дл  моделировани  комплексного сопротивлени , содержащее генератор переменного напр жени , выход которого через изолирующий трансформатор и блок вьшр мителей подключен ко входам питани  операционных усилителей, переключатели, делитель напр жени  и переменный шунт, отличающеес  тем, что, с целью расширени  класса решаемых задач, ; оно содержит трансформатор тока, транс- реактор и переключатели пол рности, вход первого операционного усилител  через по .следовательно соединенные первый переключатель , первичную обмотку трансреактора , второй переключатель н первичную обмотку трансформатора тока подключен к его выходу, выход второго операционного усилител  подключен к первому входу делител  напр жени  второй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, вторична  обмотка трансформатора тока через первый переключатель пол рности подключена к переменному шунту, первый выход которого coefiHHeH со входом второго операционного усилител , а второй выход соединен с первым выходом второго переключател  пол рности, второй выход которого подключен к выходу делител  Н1апр жени , причем вторична  обмотка : трансреактора подключена ко входу второго переключател  пол |рноетй

,1 ник питани , изолирующий трансформатор 2 выполнен на тороидальном. : ферритовом сердечнике и снабжен двум  экранами. Эк- 18 расположен за первичной обмоткой : к нейтральной шине 14. Экран 19, изолированный от 18, присоединен к общей точке питани  модели. Такоевыполнение изолирующего трансформатора практически устран ет помехи источника питани  - генератора 1. Предлагаемое устройство дл  моделиро вани  комплексного сопротивлени  может быть включено между незаземленными точ-( ками модели сети и обеспечивает регулировку активно-индуктивного сопротивлени  ; в четырех квадратах. Эти качества достигаютс  при использовании операционных усилителей с изолированной системой питани  в сочетании с -малогабаритным трансформатором тока итрансформатором с воздушным зазором (трансреактором). Ф.Ормула изобретени .

d

т

18