SU521640A1 - Умножитель частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  умножени  частоты синусоидального тока при помощи вращающегос  магнитного пол .

Известны магнитные усилители с глубо- кой положительной обратной св зью, позвол ющие усиливать сигнал низких и инфранизких частот Cll- Недостатком известных усилителей  вл етс  невозможность использовани  их в качестве умножителей частоты .

Известны также умножители частоты периодических напр жений и токов, содержащие кольцевой магнитопровод с магнитом гкими стержн ми, на которых размещены две обмотки 23- Однако такие умножители оказываютс  неработоспособными при умножении низких и инфранизких частот, когда величины э.д.с индуктируемые медленно вращающимс  полем, станов тс  очень малыми и неразличимыми на фоне неизбежно возникающих помех.

Дл  расширени  области применени  умножител , а именно обеспечени  умножени  частоть5 кчзкого и сверхнизкого диапазонов

с использованием не только вращающегос  магнитного пол , но и свойств магнитного бесконтактного реле, в предлагаемом умножителе соосно кольцевому магнитопроводу установлен второй аналогичный кольцевой магнитопровод, причем стержни обоих магнитопроводов обхвачены дополнительной обмоткой, а число стержней равно коэффициенту умножени .

На фиг. 1 изображена магнитна  цепь описываемого умножител  и схема включени  обмоток с элементами выделени  полезного сигнала; на фиг. 2 - графики, по сн ющие его работу.

Магнитна  цепь умножител  состоит из двух идентичных кольцевых магнитопроводо 1 и 2, набранных из пластин изотропного ферромагнитного материала, быстро насыщающегос  в слабых магнитных пол х. Каждый магнитопровод имеет статор ную часть и радиальные стержни, число которых одинаково и равно коэффициенту умножени  -п . Кажда  пара стержней различных магнитопроводов располагаетс  строго в одной осевой плоскости. Пазы CL статор)ной части предназначены дл  укладки двух или трехфазных обмоток, создающих вращающеес  магнитное поле, которое замыкаетс  по стержн м 3. На каждый стержень намотаны одинаков рабочие обмотки 4. Кажда  пара стержней расположенных в одинаковой плоскости, об хвачена обмоткой 5 обратной св зи и обмоткой 6 смещени . Обмотки 4-6 включены по схеме махнитного усилител  со смешанной положительной обратной св зью т. е. по схеме магнитного реле, управл емого намагничивающей силой вращающегос магнитного пол  умножаемой частоты. Чис ло таких магнитных реле равно коэффициенту умножени . Рабочие обмотки всех маг нитных реле питаютс  от какого-либо одного источника переменного тока относительно высокой частоты с посто нным действующим значением напр жени U«. COTjSt Значение суммарного коэффициента положительной обратной св зи магнитного реле должно быть пор дка 1, 05, Характеристика управлени  магнитного реле приведена на фиг, 2 во втором квадранте . По вертикальной оси отложена нама ничивающа  сила рр рабочих обмоток, а по горизонтали - н, с, управл ющего сигна ла Бг (в данном случае н, с, вращающегос  магнитного пол  умножаемой частоты Отмеченные на графике значени  н, с, F| и р, соответствуют моментам скачкообраз ного увеличени  и уменьщени  тока I нагрузки . Значение н, с, в точке А кривой соответствует условию отсутстви  воздействи  со стороны управл ющего сигнала. Положение точки А на характеристике определ етс  величиной тока в обмотке 6 смещени . Питание этой обмотки может осуществл тьс  как от источника напр жени  и/ через выпр митель, так и от какого-либо стороннего источника посто нного напр жени . Волна намагничивающей силы F/ вращающегос  магнитного пол  умножаемой частоты в каком-либо стэржне магнитопровода измен етс  по гармоническому закону, причем врем  достижени  ею экстремальных зна чений в каждом сердечнике одного и того же кольцевого иагнитопровода пропорционально их угловому смещению относительно друг друга (углу Р на фиг, 2), Волны н, с, двух р дом сто щих сердечников показаны на фиг, 2 в третьем квадранте. По достижении намагничивающей силой вращающегос  магнитного пол  умножаемой частоты значени  Г резко возрастает н. с, рабочих обмоток, что соответствует резкому возрастанию тока нагрузки 1 , При дальнейщем изменении н, с, вращающегос  пол  ток нагрузки измен етс  незначительно вследствие насыщенного состо ни  материала сердечников. По достижении намагничивающей силой значени  Ff ток в нагрузке резко падает, а затем медленно возрастает до величины, определ емой точкой Б на характеристике управлени  магнитного реле, и возвращаетс  к исходному значению, определ емому точкой А, Прохождение новой полуволны н, с, вращающегос  пол  вызывает по вление нового импульса тока нагрузки. За каждый оборот магнитного пол , т, е, за один период умножаемой частоты в случае, когда статор выполнен с одной парой полюсов , в рабочих обмотках каждого магнитного реле имеет место один импульс тока, В нагрузках магнитных реле, сдвинутых относительно друг друга в пространстве, по вл ютс  импульсы ) и ГнгС1нг|) тока 1 и 1 , сдвинутые на угол )Ь во времени. Предлагаемый умножитель обеспечивает умножение низких и инфранизких частот. Верхн   граница умножаемой частоты определ етс  инерционностью магнитных реле и находитс  в области нескольких дес тков герц. Нижн   граница определ етс  устройством формировани  вращающегос  пол  и может быть в пределах тыс чных долей герца . ула изобр е т е н и   Умножитель частоты, содержащий кольцевой магнитопровод с магнитом гкими стержн ми, на которых расположены две бмотки, отличающийс  тем, то, с целью расщирени  области применеи , соосно первому магнитопроводу устаовлен второй аналогичный кольцевой магитопровод , причем число стержней магнитороводов выполнено равным коэффициенту множени  и стержни обхвачены дополнительой обмоткой. Источники информации, прин тые во вниание при экспертизе: , Розенблат М. А. Магнитные усилитеи т, 1, Советское радио , I960, ,Авт, ев, № 1ОО859, кл, 21 52, 940,