SU805426A1

SU805426A1 - Electric induction apparatus

Info

Publication number: SU805426A1
Application number: SU792742963A
Authority: SU
Inventors: Леонид Владимирович Кардаков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5075
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1981-02-15

Description

(54) ЭЛЕКТРОИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ(54) ELECTRIC INDUCTION APPARATUS

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к электроиндукционным устройствам, регулируемым изменением магнитной проницаемости агнитопровода с помощью подмагничивани .The invention relates to electrical engineering, in particular, to electric induction devices, which are controlled by varying the magnetic permeability of the conduit through biasing.

Известны электроиндукционные аппараты переменного тока, регулируемые изменением магнитной проницаемости магнитопроводов и подмаг-ничиванием посто нным током - дросселем насыщени (ДН), выполненные в виде двух замкнутых магнитопроводов, на каждом из которых размещены рабочие обмотки, соединенные последовательно-встречно или параллельно-встречно . Оба магнитопровода охвачены одной обмоткой управлени посто нного тока. Встречное включение рабочих обмоток ДН компенсирует действие двух переменных магнитных потоков на обмотку управлени ,т. е. в один и тот же папупериод переменного тока напр женности посто нного и переменного магнитных полей складываютс в одном магнитопроводе и вы- читаютс в другом 1.Electroinduction devices of alternating current are known, which are controlled by changing the magnetic permeability of the magnetic cores and by direct current magnetization — a saturation throttle (DN), made in the form of two closed magnetic circuits, each of which has working windings connected in series-counter or parallel-counter. Both of the magnetic cores are covered by one DC control winding. Counter-switching of the working windings NAM compensates for the effect of two variable magnetic flux on the control winding, t. That is, in the same alternating current alternating current intensity of constant and alternating magnetic fields are added in one magnetic core and subtracted in another one.

К недостаткам известного устройства относ тс искажение синусоидаль .ной формы переменного тока и, кромеThe disadvantages of the known device are the distortion of the sinusoidal form of alternating current and, in addition to

того, вследствие технологических разбросов производства магнитопроводов и обмоток, в обмотке управлени наводитс переменна ЭДС.Moreover, due to technological variations in the production of magnetic cores and windings, a variable EMF is induced in the control winding.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс электроиндукционный аппарат переменного тока, регулируемый изменением магнитной проницаемости магнитной The closest in technical essence to the present invention is an alternating current electrical induction apparatus, which is regulated by changing the magnetic permeability of the magnetic field.

0 системы подмагничиванием посто нным током, практически без искс1жени формы переменного тока. Электроиндукционный аппарат содержит магнитную систему, включающую два с-обраэных 5 магнитопровода, на которых размещена рабоча обмотка переменного тока, и два замкнутых П-образных магнитопровода , на которых размещена обмотка управлени посто нного тока, Ма1гни0 топроводы соединены в магнитную систему следующим образом, с-образкые магнитопроводы торцс1мй стержней примыкают с двух сторон к стержн м замкнутых Т1-образных магнитопроводов, обгазу в местах соединени крестообразные пepece.вни стержней магнитной системы. При этом замкнутые магнитопроводы состаэл ют независимые магнитные контуры дл посто нного потока обмотки управлени и пере0 секают в поперечном направлении маг нитный контур дл переменного поток рабочей обмотки, образованной двум С-образными магнитопроводами. Работ данного электроиндукционного аппара та основана на принципе изменени магнитной проницаемости замкнутых ТТ-образных магнитопроводов при изме нении тока управлени 2J. Недостатком данного аппарата вл етс конструктивна сложность его магнитной систеьФл, вызванна необходимостью механического соединени в систему четырех элементов. Целью изобретени вл етс упрощение конструкции электроиндукционного аппарата. Поставленна цель достигаетс те что в электроиндукционном аппарате, содержащем магнитную систему из дву С-образных сердечников, рабочую обмотку переменного тока и обмотку уп равлени посто нного тока, С-образные сердечники состыкованы торцами таким образом, что плоскости сечени их окон образуют пр мой угол, -при ЭТОМ рабоча обмотка размещена на одном С-образном сердечнике, а обмотка«-управлени - на другом. На фиг. 1 изображен гэлектроиндук ционный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - электрическа схема электроиндукционного аппарата; на фиг.З взаимодействие магнитных потоков (направлени магнитных потоков, ука занные стрелами, прин ты условно}; на фиг. 4 - зависимость возвратной магнитной проницаемости- от напр женности посто нного магнитного пол . Электроиндукционный аппарат соде жит магнитную систему,- включающую два С-образных магнитопровода 1 и 2 выполненных например, витыми из лен точной электротехнической стали, рабочую обмотку 3 переменного тока и обмотку 4 управлени посто нного тока. Магнитопроводы 1 и 2 сочленен и так взаимно расположены, что плоскости сечений их окон образуют между собой пр мой угол, т.е. плоскость оа сечени окна магнитопрово да 1 образует пр мой угол с плоскостью .ов сечени окна магнитопрово да 2, Рабоча обмотка 3 размещена на магнитопроводе 1, а обмотка упра лени -4 - на магнитопроводе 2. Электроинду.кционный аппарат работает следующим образом. Рабоча обмотка 3 с числом витков Wpa5, включаетс в сеть переменного тока последовательно с нагрузкой (фиг. 2). На обмотку 4 управленй с числом витков V/ подаетс посто нный ток управлени . Если прин ть сопротивление рабоч обмотки чисто индуктивным Хр, а пер менный ток близким .к синусоидальном то величина переменного тока выразитс как , и c rnwи сети уП ИагрТ . rW где U) 27rf - кругова частота, а LP - индуктивность рабочей обмотки. Индуктивность определ етс как I - Wpqg. S ..ftf Up-j-/«Цб. . (2), где S и - соответственно плс цадь сечени и длина магнитного потока, .- возвратна магнитна проницаемость материала магнитопровода. Из фиг. 3, где сплошной линией показан магнитный поток переменного пол Фраз. И .штрих-пунктирной - посто нный магнитный поток Фуир., следует что поток ФраЗ , проходит по магнитопроводу 1 и замыкаетс через магнитопровод 2. В свою очередь поток Фуир. проходит по магнитопроводу 2 и замыкаетс через магнитопровод 1. При этом.участки пути а-в потока ФраЗ.и с-о потока Фупр. вл ютс дл обоих потоков общими. При отсутствии посто нного тока в обмотке управлени , а следовательно, и потока Фупр.по нагрузке протекает ток холостого хода, определ емый магнитной проницаемостью симметричного частного цикла- и соответствующим ей сопротивлением. При этом больша часть напр жени схемы прило.хена к рабочей обмотке и уравновешиваетс ЭДС самоиндукции этой обмотки, а амплитуда изменени индукЦии магнитопровода 1 В максимальна. По вление тока управлени зызывает по вление напр женности магнитного пол .Н, частшй цикл кривой намагничивани становитс йесикмет- ричным дл обеих частей разветвленного потока Фра5. на участках от а до в, так как зависимость изменени возвратной магнитной проницаемости от напр женности пол тока симметрична относительно начала координат (фиг. 4). По Мере увеличени тока управлени , т.е. -Н, уменьшаетс магн-итна проницаемость, снижаетс индуктивное сопротивление Хр рабочей обмотки и ток в нагрузке увеличиваетс . Напр жение на рабочей обмотке снижаетс , в результате чего уменьшаетс и амплитуда индукции В. Таким образом, при изменении тока в обмотке управлени происходит изменение тока нагрузки. При числе витков WpoS. W упр. получаетс эффект усилени по току, т.е. возможность электроиндукционно.го аппа-рата регулировать переменный ток одной величины с помощью посто нного тока величины в несколько раз меньшей переменного. Так как поток Фра5. не пронизывает обмотку управлени , то переменна ЭДС в ней.не наводитс .0 system by direct current magnetization, practically without excluding the form of alternating current. The electric induction apparatus contains a magnetic system, including two s-shaped 5 magnetic cores, on which the operating winding of alternating current is placed, and two closed U-shaped magnetic conductors, on which the control current of the direct current is placed, are connected to the magnetic system as follows, with- These magnetic cores of the ends of the rods are adjacent on both sides to the rods of the closed T1-shaped magnetic circuits, to the gas at the junction points of the cross-shaped trace of the rods of the magnetic system. In this case, the closed magnetic circuits comprise independent magnetic circuits for a constant flow of the control winding and cross-section the magnetic circuit for a variable flow of the operating winding formed by two C-shaped magnetic conductors. The operation of this electro-induction apparatus is based on the principle of changing the magnetic permeability of closed TT-shaped magnetic cores when changing the control current 2J. The disadvantage of this device is the constructive complexity of its magnetic system, due to the necessity of mechanical connection to the system of four elements. The aim of the invention is to simplify the design of the electric induction apparatus. The goal is achieved by the fact that in an electric induction apparatus containing a magnetic system of two C-shaped cores, an AC operating winding and a DC control winding, C-shaped cores are joined by the ends in such a way that the sectional planes of their windows form a right angle, -When THIS the working winding is placed on one C-shaped core, and the control winding is placed on the other. FIG. 1 shows the electrical induction unit, general view; in fig. 2 is an electrical circuit of the electric induction apparatus; in FIG. 3, the interaction of magnetic fluxes (the directions of magnetic fluxes indicated by arrows) are conventionally accepted;) in Fig. 4, the dependence of the return magnetic permeability on the intensity of a constant magnetic field. The electric induction unit contains a magnetic system, -shaped magnetic cores 1 and 2, made for example, twisted from fine electrical steel, operating winding 3 of alternating current and winding 4 of control of direct current. Magnetic cores 1 and 2 are articulated and are so mutually arranged that the section planes between their windows form a right angle between them, i.e. the plane of the section of the window of the magnetic circuit 1 forms a right angle with the plane of the section of the window of the magnetic circuit 2, the working winding 3 is placed on the magnetic core 1, and the control winding -4 magnetic conductor 2. The electric induction apparatus operates as follows: Operating winding 3 with the number of turns Wpa5 is connected to an AC network in series with the load (Fig. 2) .Winding winding 4 is controlled with the number of turns V / direct current is applied. If we accept the resistance of the working winding purely inductive Xp, and the alternating current is close to sinusoidal, then the magnitude of the alternating current will be expressed as, and c rnw and the IagrT circuit. rW where U) 27rf is the circular frequency, and LP is the inductance of the working winding. Inductance is defined as I - Wpqg. S ..ftf Up-j - / "CB. . (2), where S and are, respectively, pls, the cross section and the length of the magnetic flux,. Is the return magnetic permeability of the magnetic circuit material. From FIG. 3, where the solid line shows the magnetic flux of an alternating field Phrase. And the dash-dotted line is the permanent magnetic flux Fuir., It follows that the flux of the Phrase 3 passes through the magnetic conductor 1 and closes through the magnetic conductor 2. In turn, the Fuir flux. passes through the magnetic circuit 2 and closes through the magnetic core 1. In this case, the sections of the path a-in the stream FraZ.c with the flow of Fupr. are common to both streams. In the absence of direct current in the control winding and, consequently, in the flow of a Fr., A no-load current flows through the load, determined by the magnetic permeability of a symmetric partial cycle, and its corresponding resistance. In this case, most of the voltage of the circuit is applied to the working winding and the emf of self-induction of this winding is balanced, and the amplitude of change of the induction of the 1 V magnetic circuit is maximum. The occurrence of a control current causes a magnetic field to appear. However, the partial cycle of the magnetization curve becomes symmetric for both parts of the Frant5 branched flow. in the areas from a to b, since the dependence of the change in the return magnetic permeability on the intensity of the current field is symmetric about the origin of the coordinates (Fig. 4). According to the measure of increase in control current, i.e. -H, the magnetic permeability decreases, the inductive resistance Xp of the working winding decreases, and the current in the load increases. The voltage on the working winding decreases, resulting in a decrease in the amplitude of induction B. Thus, when the current in the control winding changes, the load current changes. With the number of turns of WpoS. W ex. the effect of current amplification is obtained, i.e. the possibility of electrical induction of the device to regulate the alternating current of one magnitude by means of a direct current of a magnitude several times smaller than the alternating current. Since the flow Fra5. does not permeate the control winding, the emf is variable in it. not induced.

В электроиндукционном аппарате, кроме обмотки управлени , могут быть, применены, как и в ДН, обмотки смещени и обмотки обратной св зи.In the electric induction apparatus, besides the control winding, the bias winding and the feedback winding can be applied, as in the DD.

Claims

1.Milovzlorov V.P., Electromagnetic devices of automation. I., Higher School, 1974, p. 34, Fig.2-2.

2. The patent of the USA 3757202, cl. 323-44, 1973.

-N

.