SU987694A1

SU987694A1 - Согласующий трансформатор

Info

Publication number: SU987694A1
Application number: SU802994523A
Authority: SU
Inventors: Евгений Федорович Зимин; Эдуард Степанович Кочанов
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1980-10-20
Filing date: 1980-10-20
Publication date: 1983-01-07

Description

(54) СОГЛАСУЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР

1

Изобретение относитс к технической физике и измерительной технике и может быть использовано дл согласовани по шумам различных датчиков с предусилител ми. Наиболее целесообразно использовать изобретение в измерительных системах дл исследовани низкочастотных физических процессов при наличии внешнего помехонесущего магнитного пол .

Известны согласующие трансформаторы, содержащие тороидальные сердечники с уложенными на них первичной, вторичной и ра личными вспомогательными обмотками 11.

Недостатком зтих трансформаторов вл етс подверженность их помехам от внешних мапштиых полей.

Известным способом снижени помех от внеигаих магнитных полей вл етс иcпoлv зование зкранов различньи конструкций 2, однако зкранирование не всегда позвол ет снизить помехи до требуемого уровн и в то же врем усложн ет конструкцию трансформатора .

Наиболее близок к предлагаемому трансформатор тока с защитой от внешних полей , обмотка которого намотана на тороидальный сердечник в виде четкого числа последовательных слоев. Внутренний слой двухслойной обмотки проходит от первой точки на сердечннке вдоль всей его длины к второй точке, наход щейс р дом с первой. Внешний слой обмотки проходит обратно от второй точки к первой. Витки слоев намотаны во10 круг сердечника в одинаковом направлении. Оба сло имеют равное число витков, равномерно распределенных по длине сердечника.

В описанной конструкции обмотки транс5 форматора нечувствительны к магнитному полю помех, вектор напр женности которых лежит как в плоскости сердечника, так и перпендикул рно к ней {3.

Claims

Недостатком прототипа вл етс непремен20 ное условие четности числа витков в каждой из обмоток и трудность выполнени известной конструкци обмотки при малом количестве . витков в ней. 398 V Цель изобретени - повышение помехозащищенности . Поставленна цель достигаетс тем, что в сошасующем трансформаторе, содержащем тороидальный или кольцевой сердечник и равнол ерно размещенные на нем обмотки, каждый из олоев этих обмоток снабжен обрат ным витком, уложенным по внешнему пери .метру катушки встре.чно направлению укладки сло - от его. конца к началу. На фиг. 1 изображен предлагаемый согласу ющий тран форматор, общий вид; на фиг. 2 эквивалентна электрическа схема индуктивности дл двух соседних слоев любой обмот1КИ трансформатора. Предлагаемый согласующий трансформатор состоит из кольцевого сердечника 1, на котором проводом-2 намотана обмотка, состо ща из одного или нескольких слоев 3. Один из таких слоев - первый слой обмотки показан на фиг. 1. На сердечник слой обмотки зкладьшаетс от его начала 4 в направлении стрелки до его конца 5, образу основные - рабочие витки 6. Конец сло основных витков переходит в обратный виток 7, укладьшаемый по внешнему периметру катушки в обратном направлении (стрелка 8) от его начала 9 до конца 10, который в сво очередь переходит в начало следующего сло основных витков 11. Укладка всех последующих слоев производитс аналошчно предыдущему , за исключением того, что при многослоевой обмотке некоторые из обратных витков могут прокладыватьс не только по внеш нему периметру катущки,ной по одному из ее торцов. Схема индуктивности слоев обмотки трансформатора (фиг. 2) содержит (сопротивлени Потерь не показаны): индуктивность 12 основ ных витков сло ; эквивалентный паразитный виток 13 сло , образующийс за счет отклонени проводника каждого из основных витков в слое от меридиональной плоскости сечени сердечника (на этот паразитный виток и воздействует внешнее помехонесущее магнитное поле); часть 14 схемы замещени первого сло и часть 15 схемы замещени следующего сло обмотки. Предлагаемый согласующий трансформатор функционирует следующим образом. Как и в обычном трансформаторе, индукти ности 12 слоев (фиг, 2), образованные основными витками 6, включены последовательно и согласно, образу требуемую по услови м эксплуатации индуктивность обмотки , на величину которой наличие или отсутствие обратного витка 7 не оказьтает пракг тическн никакого т ни , так как индуктивность 12 образована большим количеством ИТКОВ 3 на замкнутом сердечнике 1 с сльшой магнитной проницаемостью, а индукивность (виток) 7 образуетс единственным итком на разомкнутом сердечнике, диаметр оторого много меньше длины (высоты) ердечника 1, что обуславливает значение эфективной магнитной проницаемости на двари пор дка меиьше, чем у замкнутого серечника . Таким образом, с точки зрени пребразовани полезного сигнала предлагаемый огласующий :фансформатор не отличаетс от звестных. Совсем ина картина наблюдаетс при чете вли ни внешнего помехонесущего апл4тного пол . Вектор магнитной напр енности Н внешнего помехонесущего пол л произвольно ориентированного трансфоратора можно разложить на две составл ю , щие; И « - лежащую в плоскости сердечника 1 и Н р - пе{Н1ендикул9рную к плоскости сердечника 1, При тороидальном кольцевом сердечнике наводки на трансформатор от составл ющей Н -j будут отсутствовать, если геометрические мапштньсе характеристики по периметру сердечника посто нны, а витки обмотки распределены равномерно. Эти услови всегда стрем тс выполнить, особенно дл согласующих трансформаторов высокочувствительной измерительной аппаратуры. Поэтому единственным источником наводок вл етс составл юща Н. Из-за смещени начал соседних витков по периметру сердечника образуетс паразитный виток 13, который не сцеплен с основным - рабочим потоком в сердечнике, а как бы расположен по его периметру и лежит как раз в плоскости, 11ерпендикул рной составл ющей Н ,, . Обрттный виток 7 .оказываетс включенным последовательно и встречно паразитному витку 13 (фиг. 2), поэтому наводимые в них ЭДС от внещнего помехонесущего магнитного пол компенсируютс . Использование изобретени позволит существенно уменьщить вли ние внешнего помехонесущего магнитного пол на согласующий трансформатор . Уровень компенсации в 40-60 дБ вполне достижим дл реальных конструкций, что обеспечивает снижение уровн помех на два-три пор дка. Этэ в свою очередь позвол ет приблизить значение реальной чувствительности измерительной сйЬтемы к ее предельной чувствительности определ емой втнутренними шумами. Повьпцение помехозащищенности исключит и вли ние условий измерений на их точность, так как внешние магнитные пол не будут оказывать вли ние на начальный - нулевой уровень отсчета и его дрейф. В результате увеличитс не только чувствительность , но и точность измерительных сиетем , в которых используетс предлагаемое изобретение. Формула изобретени Согласующий трансформатор, содержащий кольцевой сердечник и равномерно размещенные на нем обмотки, отличающийс тем, что, с целью повышени помехо- Ю шашценности, в нем каждый из слоев обмо987694 5 6 ток снабжен о6ратнЬ1м витком, уложенным по внешнему глриметру катушк встречно направлению укладки сло - от его конца к началу . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. ABtojxacoe свидетельство СХГСР N 560196, кл G 01 V 3/06, 04.10.74.
2. Патент Франции N 2114063, кл.Н 05 К 9/00, 1970.
3.ПатентСШАН 3449703,кл.336-174, 1%9.

JiiL/ff

f 4-5

Фиг.