SU737962A1 - Magnetic function generator - Google Patents

Magnetic function generator Download PDF

Info

Publication number
SU737962A1
SU737962A1 SU772533257A SU2533257A SU737962A1 SU 737962 A1 SU737962 A1 SU 737962A1 SU 772533257 A SU772533257 A SU 772533257A SU 2533257 A SU2533257 A SU 2533257A SU 737962 A1 SU737962 A1 SU 737962A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic
shunting
control
core
current
Prior art date
Application number
SU772533257A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Акимович Дубров
Генри Иванович Королев
Original Assignee
Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова filed Critical Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова
Priority to SU772533257A priority Critical patent/SU737962A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU737962A1 publication Critical patent/SU737962A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

(54) МАГНИТНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) MAGNETIC FUNCTIONAL TRANSFORMER

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике, в частности к нелинейным функциональным преобразовател м. Известен функциональный преобразователь , выполненный на магнитных усилител х с использованием в качест ве задающего нелинейного элемента полупроводникового сопротивлени  1 Такой функциональный преобразователь имеет мощность выходного сигнош достаточную дл  непосредственного использовани  в схемах промышленной автоматики.Недостатком этого преобразовател   вл етс  ограниченный класс воспроизводимых функций. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  магнитный функциональный npeo6pa3OBaTejfb, содержащий генератор управл ющих импульсов и магнитный усилитель с последовательно соединенннм  выходными обмотками, общ «вывод которых через нагрузочный резистор соединен с первой клеммой источника питающего напр жени  2. Недостатком такого-преобразовате л   вл етс  невозможность воспроизведени  других функциональных зависимостей , кроме квадратичной. При необходимости воспроизведени иных зависимостей следует измен ть форму напр жени  одного из источников . Построение источников питани  с формой напр жени , отличной от синусоидальной и пр моугольной,  вл етс  сложной самосто тельной задачей . Цель изобретени  - расширение класса воспроизводимых функций. Дл  достижени  указанной цели в магнитный функциональный преобразователь , содержащий генератор управл ющих импульсов, магнитный усилитель с последовательно соединенными выходными обмотками, общий вывод которйх через нагрузочныйрезистор соединен с первой клеммой источника питающего напр жени , введены выпр мительные элементы и цеПочкИ из последовательно соединенных шунтирующих резисторов и управл емых ключей, цепочки подключены параллельно выходным обмоткам магнитного усилител , а выпр мительный элемент включен между второй клеммой источника питающего напр жени  и свободным выводом соответствующейThe invention relates to analog computing, in particular, to nonlinear functional converters. A functional converter made on magnetic amplifiers using semiconductor resistance 1 as a master nonlinear element is known. Such a functional converter has an output signal power sufficient for direct use in industrial automation circuits The disadvantage of this converter is a limited class of reproducible functions. The closest to the proposed is a magnetic functional npeo6pa3OBaTejfb, which contains a generator of control pulses and a magnetic amplifier with serially connected output windings, the total "output of which is connected to the first terminal of the supply voltage 2 through a load resistor. The disadvantage of this converter is the inability to reproduce other functional dependencies, except quadratic. If it is necessary to reproduce other dependencies, the voltage form of one of the sources should be changed. Constructing power supplies with a voltage shape other than sinusoidal and rectangular is a difficult independent task. The purpose of the invention is to expand the class of reproducible functions. To achieve this goal, a magnetic functional converter containing a control pulse generator, a magnetic amplifier with series-connected output windings, the common output of which through a load resistor is connected to the first terminal of the supply voltage source, rectifier elements and series of shunt resistors and control keys, the chains are connected in parallel with the output windings of the magnetic amplifier, and the rectifier element is connected between oh terminal of the power supply source and the free output of the corresponding

выходной обмотки, управл ющие входы управл емых ключей соединены с выходами генератора.управл ющих импульсов . .. .the output winding, the control inputs of the control keys are connected to the outputs of the control pulse generator. ..

На фиг.1 показана обща  структурна  схема магнитного функционального преобразовател ; на фиг,2 - форма кривой тока управлени  магнитного усилител  с самонаснщениём;на фиг.З вид проходной характеристики идеаль НЬГО магнитного усилител  с самонасыщением (крива  1) и при введении импульсного шунтировани  (крива  2); на фиг. 4 - пример конкретной реади .зации преобразовател .Figure 1 shows a general structural diagram of a magnetic functional converter; Fig. 2 shows the shape of the control current curve of a magnetic amplifier with self-absorption; Fig. 3 shows the characteristics of the pass-through characteristic of the magnetic magnetic amplifier with self-saturation (curve 1) and with the introduction of pulsed shunting (curve 2); in fig. 4 is an example of a specific transmitter conversion.

Магнитный функциональный преобразователь содержит магнитный усилитель 1, выпр мительные элементы 2 и 3, управл емые ключи 4-1.- 4п, шунтирующие резисторы 5„ , генератор 6 управл ющих импульсов, источник питающего напр жени  с клеммами 7, нагрузочный резистор 8. Магнитный усилитель 1 имеет выходные обмотки 9 и 10.. The magnetic functional converter contains a magnetic amplifier 1, rectifying elements 2 and 3, control switches 4-1.- 4p, shunting resistors 5, generator 6 control pulses, power supply source with terminals 7, load resistor 8. Magnetic amplifier 1 has output windings 9 and 10 ..

Магнитный функциональный преобразователь работает следующим образом. Нелинейна  зависимость выходного сигнала магнитного усилител , собранного по схеме с самонасыщением, от ЦГЩНоТЪ- сигнала йостигаетс  путем осуществлени  режима импульсного шунтировани  вентилей выходных обмоток усилител  . Импульсы управлени  та:ковы, что интервал отпирани  шунтирующих ключей всегда меньше полупериода напр жени  питани .Magnetic functional Converter works as follows. The nonlinear dependence of the output signal of the magnetic amplifier assembled according to the self-saturation scheme on the TSGSCHNOT signal is computed by implementing the pulse-by-shunting mode of the output windings of the amplifier. Control pulses are such that the unlocking interval of the shunt keys is always less than the half-period of the supply voltage.

Поскольку предлагаетс  использовать интервал шунтировани  длительностью меньше полупериода, поскрльку уменьшаетс  коэффициент усилени  только на части проходной характе- ристики . Таким образом проходна  характёрйстйка магнитного усилител  деф01 1ируетс  . Если участков шунтировани  несколько, величины сопротивлений шунтирующих резисторов различны дл  разных участков, и проходной характеристикой магнитного ус йлйт ёЛ  можно воспроизводить сложные функции с высокой точностью, но йе имеющие экстремумов.Since it is proposed to use a shunting interval with a duration of less than half a period, the gain is reduced only by parts of the pass characteristics. Thus, the pass-through characteristic of the magnetic amplifier is deflected. If there are several shunting sections, the resistance values of the shunt resistors are different for different sections, and the passing characteristics of the magnetic USE lIl can reproduce complex functions with high accuracy but not having extremes.

Эффект местного уменьшени  коэффициента усилени  за Счетимпульсного шунтировани  объ сн етс  следующим образцом. Зависимость выходного напр жени  от угла насыщени  дл  магнитного усилители с самонасьадением выражаетс  уравнениемThe effect of a local decrease in the gain of the Accumulator shunting is explained by the following sample. The dependence of the output voltage on the saturation angle for magnetic amplifiers with self-attenuation is expressed by the equation

/тт И т -У/ tt and t -Y

НсЕ RM, НСЕ RM,

i )+ i) +

()()

и.„(1and. „(1

н n

/ g

W,W,

ууyy

и - напр жение на нагрузочномand - the load voltage

резисторе;resistor;

fj - КПД, рабочей цепи; амплитуда пр моугольногоfj - efficiency, working circuit; rectangular amplitude

напр жени  питани ; d - УГОЛ насьащени  сердечника; величина коэрцитивной силыsupply voltage; d - core angle; coercive force

-динамической петли гистерезиса; Z - длина средней силовой линии - dynamic hysteresis loop; Z - the length of the average line of force

сердечника; Кц- сопротивление нагрузочногоcore; Cc- load resistance

резистора 8;resistor 8;

Wp- число витков выходной обмот Зависимость величины тока управлени  от угла насыщени  выражаетс  уравнениемWp is the number of turns of the output winding. The dependence of the control current on the saturation angle is expressed by the equation

- ± J. Нс-т I , , а( - ± J. Нс-т I,, a (

(1),(2 (1), (2

v Wv W

. где величина коэрцитивной силы. where the magnitude of the coercive force

статическойпетли гистерези Магнитный усилитель дроссельного типа описывают выражениемStatic loop hysteresis Magnetic choke type amplifier is described by the expression

(3)(3)

I, WI, W

I I

ww

н р где 1ц - ток нагрузки. . .n p where 1ts is the load current. . .

Поскольку при глубоком шунтировании вентилей рабочих обмоток магнитный усилитель с самонасЕ-йце.нием превращаетс  в усилитель дроссельного ., типа, то, следовательно, приращение тока управлени  в интервале шунтировани  отвечает уравнению (3) В режиме Возбуждени  величина тока управлени  не зависит от наличи  интервалов шунтировани  и по-прежне определ етс  величиной коэрцитивной силы динамической петли гистерезиса (первое слагаемое правой, части второго выражени ).Since during the deep shunting of the working winding valves, the magnetic amplifier with self-accelerating turns into a throttle amplifier, such as, therefore, the control current increment in the shunting interval corresponds to equation (3) In the Excitation mode, the control current does not depend on the presence of shunting intervals and is still determined by the value of the coercive force of the dynamic hysteresis loop (first term of the right, part of the second expression).

. Если интервал шунтировани  занимает часть полупериода управлени  так, что начинаетс  при oi, а заканчиваетс  при окончании полупериода (при п iJTr- ) , -то крива  тока управлени  принимает вид, показанный на фиг.26, из которой видно, что при изменении угла насыщени  в зоне интервала шунтировани  приращени  тока Управлени  значительно больше, чем приращени  тока управлени  при изменении угла насыщени  в интервал без шунтировани . Следовательно, в рассматриваемом примере коэффициент усилени  магнитного усилител  1 имеет различную величину участков проходной характеристики.. If the shunting interval takes a part of the control half-period in such a way that it starts at oi and ends at the end of the half-period (when n iJTr-), then the control current curve takes the form shown in Fig. 26, which shows that when the angle of saturation changes the interval of shunting the increment of the control current is significantly larger than the increment of the control current when the angle of saturation changes to the interval without shunting. Therefore, in this example, the gain of the magnetic amplifier 1 has a different size of pass-through characteristic sections.

Функциональный преобразователь, выполненный на,базе магнитного усилтел  с самонасыщением в режиме (см. фиг.2,б) при условии свободных четных гармоник описываетс  выражениемThe functional converter, made on the basis of a magnetic amplifier with self-saturation in the mode (see Fig. 2, b) under the condition of free even harmonics is described by the expression

(i-S 4- - :i1rc2W ,(i-S 4- -: i1rc2W,

VwlVwl

Л-лLl

()()

ТT

где К и К - коэффициенты, определ емые выражениемwhere K and K are coefficients determined by the expression

аbut

(5)(five)

(Ul) 1(Ul) 1

г +Vg + v

Р лрP lr

где г - сопротивление выходной обмотки 9; where g is the resistance of the output winding 9;

r - сопротивление пр мое цепи вентиль-шунтирующий резистор; ,- обратное сопротивлениеr is the resistance of the direct circuit of the gate-shunt resistor; , - reverse resistance

ОТрOUT

этой цепи. При определении К считать ключ закрытым, при определении К считать ключ открытым.this chain. When determining K, consider the key to be closed, when determining K, consider the key to be open.

Использование группы управл емых . ключей 4 - 4п с резисторами 5„ позвол ет при соответствующем управ1лении иметь, на разных интервалах полупериода питани  разные величины шунтирующих сопротивлений, и следовательно , на разных участках проходной характеристики преобразовател  разные коэффициенты усилени .Use of group managed. Keys 4 - 4p with resistors 5 "allow, with appropriate control, to have, at different intervals of the power supply half-period, different values of shunt resistances, and therefore, in different parts of the transmission characteristic of the converter, different gain factors.

Аналоговый функциональный преобразователь в течение одного полупериода питающего напр жени  работает следующим образом (см.фиг.4), .The analog functional converter during one half-period of the supply voltage operates as follows (see Fig. 4),.

С началом первого полупериода сердечник А начинает намагничиватьс , с,ердечник Б - размагничиватьс . Выпр мительный элемент 2 открыт, выпр мительный элемент 3 и управл емый ключ 4 закрыты. В обмотке управлени  устанавливаетс  ток, равныйWith the beginning of the first half period, core A begins to magnetize, s, core B - demagnetize. The rectifier element 2 is open, the rectifier element 3 and the control key 4 are closed. In the control winding, a current is set to

kiki

(Ь)(B)

W,,W ,,

При наступлении момента насыщени  t w сердечникНасыщаетс . Изме . нение индукции в сердечнике А прекращаетс . Ток в цепи управлени  определ етс  процессом размагничивани  сердечника Б по статической петле гистерезисаAt the moment of saturation, t w, the core is saturated. Change The induction in core A stops. The current in the control circuit is determined by the demagnetization process of the core B through a static hysteresis loop.

ИсIs

-С-).-WITH-).

oLroLr

При наступлении t,y With the occurrence of t, y

с выходаfrom the exit

U)U)

генератора б на управл емый ключ 4 поступает отпирающий импульс, ключ 4 открываетс , шунтиру  закрытый до вентиль 3,generator b, the controlled key 4 receives a trigger pulse, key 4 opens, the shunt is closed to valve 3,

Изменение индукции в сердечнике Б прекращаетс . По рабочей обмотке сердечника Б начинает протекать ток, величина которого определ етс  отношением сопротивлений рабочих цепей сердечником А и Б (если они равны, то равны и рабочие токи) . В .соответствии с законом полного тока в цепи управлени  устанавливаетс  ток в.еличинойThe change in induction in core B stops. The working winding of the core B starts to flow a current, the value of which is determined by the ratio of the resistances of the working circuits with core A and B (if they are equal, then the working currents are equal). In accordance with the law of the total current in the control circuit, a current is established.

W ouW ou

i ( Hi (H

в следующем полупериоде процессы повтор ютс , только соердечники Аin the next half-period, the processes are repeated, only the A-cores

и Б мен ютс  рол ми. Величина среднего за период тока управл ени  определ етс  выражением (4) .and B change roles. The average value for the control current period is determined by the expression (4).

В качестве генератора 6 управл ющих импульсов может быть использован .высокостабильный мостовой элемент Ильина.As a generator of control pulses, the highly stable Ilyin bridge element can be used.

Перестройка генератора (регулирование длительности импульсов шунтировани ) , перестройка шунтирующих цепей (регулирование глуби пл шуйтировани ) достигаетс  измененкем величин соответствующих сопротивлений . Изменение глубины шунтировани , длитель;ностй интервалов шун5 тировани  позвол ют моделировать широкий класс функций, описываемых как монотонные, функции без экстремумов .The generator tuning (regulation of the duration of shunting pulses), tuning of the shunt circuits (regulation of the depth of shunting) is achieved by changing the values of the corresponding resistances. A change in the depth of shunting, length; the points of shunting intervals allow modeling a wide class of functions described as monotonic, functions without extremes.

2020

Claims (2)

1. Розёнблат М.А. Пр менение магнитных элементов дл  переработки информации в аналоговой форме. - Сб. Магнитные аналоговые элег«енты , М. , Наука, 1965, с.10.1. Rosenblat MA The use of magnetic elements for processing information in analog form. - Sat. Magnetic analog Elegance, M., Science, 1965, p.10. .. 2. Авторское .свидетельство СССР №543950, кл. G Об G 7/20, 1977 (прототип ) .2. Copyright. Certificate of the USSR №543950, cl. G About G 7/20, 1977 (prototype). .. - V - .. - V - ,,.,,. 737962737962 .. Фиг2 L- , ,. 1 .-J: CMFig 2 L-,. 1.-J: CM Фцг.4Fzg.4 (It)(It) ш-fcw-fc iu.iu. Фиг.З п T--S7--- -ir«if l.. illFig.Z p T - S7 --- -ir "if l .. ill
SU772533257A 1977-10-10 1977-10-10 Magnetic function generator SU737962A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772533257A SU737962A1 (en) 1977-10-10 1977-10-10 Magnetic function generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772533257A SU737962A1 (en) 1977-10-10 1977-10-10 Magnetic function generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU737962A1 true SU737962A1 (en) 1980-05-30

Family

ID=20728669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772533257A SU737962A1 (en) 1977-10-10 1977-10-10 Magnetic function generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU737962A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1982002134A1 (en) Pulse width modulated voltage converter for generating a preferably sinusoidal alternating voltage
SU737962A1 (en) Magnetic function generator
US2954550A (en) Pulse coding arrangements for electric communication systems
SU741172A1 (en) Slowly-varying electric signal converter
SU1582137A1 (en) Scale converter
SU942093A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1013977A1 (en) Time-pulse multiplication device (its versions)
SU954981A1 (en) Dc voltage pulse stabilizer
JPH06265613A (en) Magnetic sensor apparatus
SU846612A1 (en) Converter for systems of automatic control of current density in electroplating baths
SU362461A1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
SU930183A1 (en) Device for registering hysteresis dynamic loops
SU871082A1 (en) Current to voltage converter
SU1707556A1 (en) Measuring of current converter
SU920599A1 (en) Device for measuring losses for reversal of magnetization
SU920669A1 (en) Multi-stage pulse dc voltage stabilizer
SU1659890A1 (en) Measuring converter of active power
RU1777229C (en) Control gear for stepping motor
RU2079848C1 (en) Transducer of heavy direct currents
CA1112299A (en) Method and apparatus for detection of pre- magnetization
RU5649U1 (en) SIGNAL CONVERTER FOR INDUCTIVE LIQUID DENSITY SENSOR
SU1677651A1 (en) Dc multiport parameters meter
SU1257532A1 (en) Current-to-voltage converter
SU421117A1 (en) DIGITAL AND ANALOG SQUARE CONVERTER
SU1283646A1 (en) Electromagnetic transducer