SU813306A1 - Устройство дл контрол высшихгАРМОНичЕСКиХ СОСТАВл ющиХэлЕКТРичЕСКОгО TOKA - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к индикации электромагнитных параметров и может быть использовано дл  контрол  и управлени  процессом ИЕадукционного нагрева .

Известно устройство дл  контрол  высших гармонических составл ивдих электрического тока,,содержащее делители напр жени , измеритель сигналов и индикатор 11.

Недостаток устройства заключаетс  в его сложности.

Цель изобретени  - упрс цение устройства .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  контрол  высших гармонических составл ющих электрического тока, содержащем измеритель сигнала искаженной формы, два делител  напр жени  с регулируемым коэффициентом делени  и индикатор, измеритель сигигша искгикенной форкы выполнен в виде датчика производной емкостного тока контура, выход которого соединен со входом одного из упом нутых делителей напр жени  последовательно соединенного со вторым делителем напр жени , вход последнего соединен со входом устройства, а

средние точки обоих делителей соединены с индикатором.

На чертеже приведена схема устройства .

Устройство содержит датчик 1 (по с Роговского) производной тока в емкостной ветви параллельного контура 2, выход которого соединен с делителем 3 напр жени  с регулируемым коэффициентом делени . Устройство содержит также клемма 4, соединенные с подвод щими шинами контура 2 и вторым делителем 5, В случае необходи - мости клеммы 4 соедин5потс  с контуром 2 через согласующий трансформатор 6. Делители 3 и 5 соединены последовательно в точке 7-1 (7-2). Регулируемые выходы 8-1 и 8-2 делителей 3 и 5 соединены с индикатором 9. Если величина напр жени  на контуре 2 соизмерима с величиной выходного сигнала датчика 1, трансформатор 6 и один из делителей 3 или 5 напр жени  можно не уста:навливать.

При подаче переменного напр жени  от источника 10 питани  в контуре 2 протекает ток. Датчик 1 измер ет напр жение , пропорциональное производной от тока, протекающего через конденсатор 11. Напр жение на контуре 2 и на

выходе трансформатора б отстает по фазе от тока конденсатора 11 на 90 т.е. оно синфазно по основной частоте с выходным сигналом датчика 1, который вместе с напр жением на контуре 2 подают на делители 3 и 5, соединенные таким образом, чтобы производить вычитание сигналов датчика 1 и напр жени  на контуре 2 на участке цепи, соединенном с индикатором 9, т.е. между точками 7-1(7-2)и 8-1(8-2 делителей 3 и 5. Один из движков детлителей 3 и 5 устанавливаетс  в точку 12-1(12-2),а второй размещают таким образом, чтобы напр жение между движками было минимальным, что соответствует равенству величины напр жени , идущего от контура 2, величине основной гармоники напр жени , поступающего от датчика 1. Индикатор 9 при этом фиксирует величину высших гармонических составл ющих производной тока конденсатора 11, что гфактически пропорционально величине высших гармонических составл ющих тока в индуктивной ветви 13 параллельного контура, т.е. ток, ответвл ющийс  но внешнюю цепь от контура , во много раз меньше тока контура , поскольку он определ етс  его добротностью.

После проведенной настройки датчи высших гармонических составл ющих может работать в указанном контуре при использовании последнего дл  технологических операций, например индукционного нагрева, и служить мерой нелинейности магнитных свойств загрузки индуктора, которые в свою очередь завис т от величины намагничивани  загрузки, от степени ее нагрева и от зазора между загрузкой и индуктором. В совокупности с .другими параметрами индуктора величина нелинейных искажений его тока характеризует процесс индукционного нагрева и ее можно использовать дл  управлени  им.

Пример. Произйодитс  индикаци  высших .гармонических составл ющи контурного тока в индукционной нагревательной установке в процессе нагрева стальной детали до температуры выше точки Кюри. Напр жение на контуре составл ет 400 В, частота тока - 8 кГц, мощность установки 30 кВт и действукидее значение емкостного тока контура - 120 А, Измер етс  напр жение на контуре с помощью понижсцовдего трансформатора, выходное напр жение которого подаваемое на входные клемг ш датчика высших гармонических составл ющих, составл ет 80 В.. Измен етс  также производна  емкостного тока контура при помощи по са Роговского, установленного на одной из шин конденсаторной батареи контура. Выход измерител  емкостного тока соедин етс  со вторым входом датчика. На выходе по са Роговского напр жение составл ет около 100 В. При подаче напр жени  на контур при наличии в индукторе эталонной охлаждаемой детали на индикаторе по вл етс  Напр жение. Так как напр жение на контуре меньше, чем на выходе измерител  емкостного тока, делитель напр жени  на контуре устанавливаетс 

5 на единице (1:1), а регулировка выходного сигнала датчика на минимум производитс  делителем в цепи измерител  емкостного тока. После регулировки эталонна  деталь в индукторе

0 ЗЕйнен етс  исследуемыми, производитс  их нагрев и одновременно - индикаци  высших гармоник тока индуктора , вносимых деталью. Выходной сигнал состав|л ет примерно 8 В, что соответствует примерно 10% нелинейных искажений в кривой производной тока контура. Эта величина измен  тс  по мере достижени  различными сло ми детали температуры, близкой

.к точке Кюри. 0 .

Claims (1)

1. Доклады U-го Всесоюзного семинара Неразрушающий контроль ферромагнитных материалов и изделий методом высших гармоник, Под. ред. И.Г. Лещенко, Томск, 1971, с. 174-179.

12-г

8-2