SU70324A1

SU70324A1 - Power amplifier

Info

Publication number: SU70324A1
Application number: SU1689A
Authority: SU
Inventors: И.А. Городинский
Original assignee: И.А. Городинский
Priority date: 1946-03-20
Filing date: 1946-03-20
Publication date: 1947-11-30

Description

Дл усилени электрических токов и напр жений широко известно использование электромашинных усилителей - генераторов посто нного или переменного тока, приводимых во врашение т«м или иным способом, в частности каким-либо двигателем. Усиливаемое напр жение используетс дл возбуждени машины, а с зажимов кор снимаетс напр жение, в известных пределах пропорциональное напр жению , поданному на обмотку возбуждени машины, с значительным усилением, величина которого может регулироватьс в широких пределах .In order to amplify electric currents and voltages, the use of electric machine amplifiers — generators of direct or alternating current, driven by other means, in particular by any motor, is widely known. The amplified voltage is used to energize the machine, and the voltage is removed from the core terminals, which is within certain limits proportional to the voltage applied to the excitation winding of the machine, with a significant gain, the magnitude of which can be regulated within wide limits.

Усилительные устройства подобного типа (например так называемые «амплидины и др.) получили в последнее врем широкое распространение в системах автоматического регулировани .Amplifying devices of this type (for example, the so-called amplidins, etc.) have recently become widely used in automatic control systems.

Имеетс большое число подобных усилительных систем, используюших известные типы электрических машин . Однако в этих известных системах трудно добитьс строго пропорциональной зависимости усилени , в первую очередь из-за формы кривой намагничивани материалаThere are a large number of similar amplifying systems using known types of electric machines. However, in these known systems, it is difficult to achieve a strictly proportional gain, primarily because of the shape of the magnetization curve of the material.

магнитопровода, отличаюшейс от пр молинейной. Другим весьма существенным недостатком вл етс наличие остаточного магнетизма системы. Дл уменьшени этих влений в примен емых типах электромашинных усилителей используют специальные магнитные сплавы по типу пермалло с большой начальной магнитной проницаемостью , однако полностью этим способом указанные дефекты не устран ютс .magnetic conductor, different from linear. Another very significant drawback is the presence of residual magnetism of the system. In order to reduce these phenomena in the used types of electric amplifiers, special magnetic alloys of the permallo type with high initial magnetic permeability are used, however, these defects are not completely eliminated by this method.

Предметом данного изобретени вл етс новый тип электромашинного усилител , в значительной мере лишенный указанных недостатков.The subject of this invention is a new type of motor amplifier, largely devoid of these disadvantages.

Предлагаемый усилитель, подобно известным, представл ет собою электрическую машину, обмотка возбуждени которой питаетс усиливаемым током, а с зажимов кор снимаетс усиленный ток (напр жение ). Отличительной особенностью усилител вл етс выполнение магнитной цепи. Согласно изобретению, магнитна пепь машины выполнена в виде магнитного моста, ветви которого образованы част ми замкнутого рма, несущими катушки, возбуждаемые усили213The proposed amplifier, like the known one, is an electric machine, the excitation winding of which is powered by the amplified current, and the amplified current (voltage) is removed from the core terminals. A distinctive feature of the amplifier is the execution of the magnetic circuit. According to the invention, the magnetic field of the machine is made in the form of a magnetic bridge, the branches of which are formed by parts of a closed frame, carrying coils, excited by forces213

ваемыми токами, одна диагональ - магнитопроводом, содержащим возбуждающий посто нный магнит или электромагнит, а друга диагональ - полюсными наконечниками и расположенным между ними корем. В такой системе создаетс первоначальный магнитный поток, величина которого может измен тьс в щироких пределах и который в обычных услови х (при отсутствии подачи усиливаемого напр жени или тока) не возбуждает никаких э. д. с. в коре мащины.currents, one diagonal - by a magnetic conductor containing an exciting permanent magnet or an electromagnet, and the other diagonal - by pole tips and a core located between them. In such a system, an initial magnetic flux is created, the magnitude of which can vary within wide limits and which, under normal conditions (in the absence of a supply of amplified voltage or current), does not excite any em. d. in the bark of maschina.

Напр жение в коре возбуждаетс только в том случае, если, кроме этого основного магнитного потока, циркулирующего посто нно в замкнутом рме, в последнем возбуждаетс дополнительное магнитное поле , создаваемое усиливаемым током или напр жением и воздействующее только на одну ветвь или часть ветвей магнитного моста, образуемого магнитной системой мащины.The voltage in the cortex is excited only if, in addition to this main magnetic flux circulating constantly in a closed chamber, the latter excites an additional magnetic field created by the amplified current or voltage and acting only on one branch or part of the branches of the magnetic bridge, formed by the magnetic system maschiny.

С целью магнитной балансировки моста путем изменени соотношени длин отдельных ветвей рма, магнит или полюсные наконечники (либо и магнит и полюсные наконечники ) выполн ютс с возможностью их поворота относительно рма в плоскости последнего.For the purpose of magnetic balancing of the bridge by changing the ratio of the lengths of the individual branches of the PM, the magnet or the pole tips (or both the magnet and the pole tips) are made with the possibility of their rotation relative to the rack in the plane of the latter.

Изложенна сущность изобретени по сн етс фиг. 1 и 2, на которых представлен (в двух проекци х с частичным разрезом) предлагаемый усилитель по одному из возможных конструктивных вариантов, на фиг. 3-другой вариант, на фиг. 4 и 5 - третий вариант.The foregoing summary is illustrated in FIG. 1 and 2, on which a proposed amplifier is presented (in two projections with a partial section) according to one of the possible design variants; FIG. 3 is another variant in FIG. 4 and 5 - the third option.

В варианте по фиг. I и 2 корь / вращаетс между полюсными наконечниками 2 машины, выполненного в виде замкнутого кольца 3. Магнитный поток в системе возбуждаетс при помощи посто нного магнита 4 либо электромагнита 4 (фиг. 3), установленного таким образом, что создаваемый им магнитный ноток, разветвл сь, обтекает две половины кольца 3 в направлени х , указанных стрелками. Так как система симметрична, то весь поток будет целиком замыкатьс в кольце 5, не попада в по214In the embodiment of FIG. I and 2 measles / rotates between the pole tips 2 of a machine made in the form of a closed ring 3. The magnetic flux in the system is excited by a permanent magnet 4 or an electromagnet 4 (Fig. 3), which is set in such a way that the magnetic note created by it is branched cw, wraps around the two halves of the ring 3 in the directions indicated by the arrows. Since the system is symmetric, the entire flow will be completely closed in ring 5, not falling into po214

люсные наконечники 2, вследствие чего в коре / не будет индуктироватьс э. д. с. Ответвление магнитного потока в наконечники и, соответственно , в корь произойдет af том случае, если симметри магнитных потоков в двух половинах кольца 3 нарущитс . Это произойдет , если в системе будет создан дополнительный магнитный поток, например , при помощи намагничивающей обмотки 5, надетой на один из участков (плеч) кольца 3. На эту обмотку и подаетс усиливаемое напр жение или ток.lug tips 2, so that in the cortex / will not be induced by e. d. A tap of the magnetic flux into the tips and, accordingly, into measles will occur af if the symmetry of the magnetic flux in the two halves of the ring 3 is violated. This will occur if an additional magnetic flux is created in the system, for example, by means of a magnetizing winding 5, put on one of the sections (shoulders) of the ring 3. A reinforced voltage or current is applied to this winding.

Пон тно, что дополнительна обмотка может быть помещена на любое из плеч моста (обмотки 5, 6,It is clear that the additional winding can be placed on any of the shoulders of the bridge (windings 5, 6,

7или 5) или одновременно на некоторые из них. При этом дополнительное намагничивание может осуществл тьс как посто нным, так и переменным током, независимо от характера основного намагничивающего потока, так как в обоих случа х накладывание дополнительного , хот бы и переменного, пол на основное посто нное поле вызовет неодинаковое магнитное насыщение в различных участках кольца 3 и соответственно нарущение симметрии основного потока и по вление7 or 5) or simultaneously on some of them. In this case, additional magnetization can be carried out both by constant and alternating currents, regardless of the nature of the main magnetizing flux, since in both cases the imposition of an additional, even alternating, field on the main constant field will cause different magnetic saturation rings 3 and, accordingly, the breaking of the main flow symmetry and the appearance

его в полюсных наконечниках 3.it in the pole tips 3.

8св зи с этим следует отметить, что в предлагаемом усилителе помимо усилени по методу генераторного усилител имеет место также дополнительный усилительный эффект за счет использовани свойств так называемого магнитного усилител с насыщением.8th, it should be noted that in the proposed amplifier, in addition to amplification using the generator amplifier method, there is also an additional amplifying effect due to the use of the properties of the so-called saturation magnetic amplifier.

Предлагаема система усилител может быть осуществлена в различных вариантах. Как уже отмечалось выще, посто нный магнит 4 может быть заменен электромагнитом 4 (фиг. 3), питаемым переменным или посто нным током. На дополнительную обмотку может быть подан дл усилени как посто нный, так и переменный ток. Магнит 4 может быть заменен вспомогательным индуктором переменного или посто нного тока (фиг. 4). Дл этой цели магнитопровод 4 снабжаетс в средней части воздушным зазором, вThe proposed amplifier system can be implemented in various ways. As already noted above, the permanent magnet 4 can be replaced by an electromagnet 4 (FIG. 3) fed by alternating or direct current. An additional winding can be applied to amplify both direct and alternating current. The magnet 4 can be replaced by an auxiliary inductor of alternating or direct current (Fig. 4). For this purpose, the magnetic core 4 is provided in the middle part with an air gap, in

котором и вращаетс индуктор 9; последний может быть укреплен на одном валу с корем / или быть совмещенным с корем в одно целое . Индуктор 9 может быть выполнен в виде посто нного магнита «двутавровой формы или электромагнита .which inductor 9 rotates; the latter can be fixed on the same shaft with the core and / or be combined with the shaft into one. The inductor 9 can be made in the form of a “permanent” I-shaped magnet or an electromagnet.

При вращении всего блока 1-9, например, при помощи вспомогательного двигател 10, корь которого сидит на одном валу с блоком, в магпитопроводв 4 будет создаватьс магнитный ноток, намагничивающий систему моста.When the entire block 1-9 is rotated, for example, with the help of an auxiliary engine 10, the measles of which sits on the same shaft with the block, a magnetic note will be created in the magpit duct 4 that magnetizes the bridge system.

Магнитный мост должен быть предварительно сбалансирован. Проще всего эта балансировка может быть осуществлена путем изменени длины отдельных плеч или частей кольца 3, лежащих между полюсами магнита 4 и полюсными наконечниками 2. Дл достижени указанной цели достаточно сделать магнит 4 поворотным таким образом , чтобы концы его полюсов, касающиес кольца 3, скользили по его поверхности, как указано стрелкой 11. Перемещение эта производ т до тех пор, пока мост будет магнитно сбалансирован, т. е. пока напр жение на зажимах кор / не станет равным нулю.The magnetic bridge must be pre-balanced. The easiest way to do this balancing is by changing the length of the individual arms or parts of the ring 3 lying between the poles of the magnet 4 and the pole tips 2. To achieve this goal, it is enough to make the magnet 4 turning so that the ends of its poles touching the ring 3 slide along its surfaces, as indicated by arrow 11. This movement is carried out until the bridge is magnetically balanced, i.e., until the voltage at the terminals of the core becomes zero.

Предложенный усилитель можно непосредственно использовать .з,л автоматической компенсации в схемах с обратной св зью, дл чего компенсационный ток или импульс может быть подан на одну из обмоток 6, 7 или S или на различные их комбинации.The proposed amplifier can be directly used. 3, l automatic compensation in circuits with feedback, for which the compensation current or pulse can be applied to one of the windings 6, 7 or S or to various combinations.

Помимо своего пр мого назначени мащина одновременно может быть использована дл суммировани или вычитани усиливаемых токов или напр жений либо дл проведени любых других математических операций с пими путем комбинированной подачи их на различные обмотки 5-S.In addition to its direct purpose, the maschine can simultaneously be used to sum up or subtract amplified currents or voltages, or to carry out any other mathematical operations with ni by combining them to different windings 5-S.

Естественно, что предлагаема мащина может быть применена в комбинации с любыми схемами генераторных усилителей существующих типов (амплидинов, рототролов и т. п.).Naturally, the proposed maschina can be used in combination with any schemes of generator amplifiers of existing types (amplins, rototrols, etc.).

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. Electrical amplifier. The excitation winding of which is powered by the amplified current, and the amplified current (voltage) is removed from the terminals of the core, characterized in that the magnetic circuit of the mashine is made in the form of a magnetic bridge, the branches of which are formed by parts of the closed frame carrying coils excited by amplified by the currents, one diagonal - by the magnetic conductor containing the exciting permanent magnet or electromagnet, and the other by the diagonal - by pole tips and the core located between them.

2. The form of the amplifier according to claim 1, stating that, for the purpose of magnetic balancing of the bridge by changing the ratio of the lengths of the individual branches of the frame, the magnet or pole pieces, or both, are rotatable relative to rma in the plane of the latter.

3. The form of the apparatus according to claim 1, wherein the exciting permanent magnet or electromagnet is made rotatable.

4. Application of the device according to claim 1 in feedback schemes with automatic voltage compensation at the core terminals by applying a compensating pulse to the windings of the magnetic bridge.

FIG. 2

3-r