Магнитомодуляционные высокотемпературные преобразователи для передачи измерительных сигналов с вращающихся объектов : Разработка метода математического моделирования

• Автор: Торгашёв, Андрей Павлович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 325 с. : ил

Введение
Глава 1. Методы н средства преобразования медленно изменяющихся электрических сигналов на вращающемся объекте
1.1 Требования к преобразователям медленно изменяющихся электрических сигналов, располагаемых на вращающихся объектах
1.2 Обзор способов и технических средств преобразования медленно изменяющихся информационных сигналов для передачи их с подвижных объектов
1.3 Высокотемпературные магнитомодуляционные преобразователи с модуляцией магнитного сопротивления на вращающейся части Результаты и выводы
Глава 2. Общий подход к математическому моделированию магнитомодуляционных преобразователей
2.1 Краткий обзор методов математического моделирования мапшточувствитсльных преобразователей
2.2 Метод математического моделирования МПП с использованием комплексной магнитной проницаемости за полупериод
2.3 Оценка погрешности метода расчета МП МИ И С с использованием комплексных машигных проницаемостей за полупериод

Результаты и выводы

Глава 3. Метод математического моделирования МПП с использованием семейств характеристик комплексных магнитных проницаемостей для высших гармоник.
3.1 Общая характеристика метола с использованием семейств характеристик комплексных магнитных проницаемостей для высших гармоник
3.2 Экспериментальное определение спектральных характеристик комплексной магнитной проницаемости
3.3 Применение метода с использованием семейств характеристик комплексных магнитных проницаемостей для высших гармоник при практических расчетах
Результаты и выводы
Глава 4. Математическая модель высокотемпературного магннтомодуляинонного преобразователя с модуляцией магнитного сопротивления на вращающейся части
4.1 Обобщенная математическая модель МПП без перераспределения информативного магнитного потока с модуляцией МС на вращающейся части
4.2 Особенности проектирования цепей управления М МИИС
4.3 Анализ требований, предъявляемых к электрическим параметрам ЦУМ
4.4 Требования, предъявляемые к соотношению частот возбуждения и дополнительной модуляции
Результаты и выводы
Глава 5. Электронные утлы магнитомодуляционных промежуточных преобразователей
5.1 Способы неискажающей передачи сигналов через индуктивные токосъемные устройства
5.2 Особенности методов построения электронных узлов МПП МИИС с модуляцией МС на вращающейся части
5.3 Вторичные преобразователи выходного сигнала МПП
Результаты и выводы
Заключение
Список использованных источников


Постоянный или медленно изменяющийся магнитный поток, создаваемый во вращающейся обмотке протекающим но ней током термопары, через зазор между роторной и статорной частями преобразователя замыкается по определнным участкам магнитопровода статора, магнитное сопротивление которых периодически изменяется вследствие действия дополнительного машитного поля, создаваемого обмоткой модуляции. В результате изменения потокосцепления измерительной обмотки с машитным потоком, создаваемым вращающейся обмоткой, в неподвижной измерительной обмотке наводится э. При этом величина э. При постоянных параметрах, а также характере и величине модулирующего воздействия, МПП обладают высокими метрологическими характеристиками. МПП работоспособны до температур, при которых ещ сохраняются магнитные свойства материала магнитопровода, т. Кюри. Они имеют постоянный коэффициент преобразования, независящий от скорости вращения объекта, от осевых и радиальных перемещений объекта, обладают линейной статической характеристикой преобразования. Эти достоинства позволяют добиться выполнения большей части требований, предъявляемых к конструкциям преобразователей, предназначенных для работы с современными ГТД. Существенным недостатком таких конструкций является наличие на пути информативного потока значительного зазора между роторной и статорной частями магнитопровода реально суммарный зазор не удатся сделать меньше 04 мм, что, учитывая требования миниатюризации преобразователей, существенно снижает чувствительность подобного рода устройс тв. К тому же необходимость изготовления в большинстве случаев статорной части в разъемном варианте также приводит к снижению чувствительности и уменьшению глубины модуляции участков цепи магнитопровода изза большого сопротивления стыков частей статора. Ктц одним существенным недостатком является значительное влияние, оказываемое на работу этих преобразователей остаточной намагниченностью, изменяющейся при повышенных температурах эквивалешио полезному сигналу. Изза наличия зазоров магиитонровод, намагниченный в процессе работы сильными внешними полями, возникающими во время испытании 1ТД. МПП данной конструкции, что не всегда удобно изза ограниченных допустимых размеров преобразователя. Необходимым условием отсутствия гистсрсзисного ухода нуля является прохождение переменного магнитного потока, создаваемого током возбуждения, по всем участкам магнитопровода. В этом случае достаточное по величине переменное поле возбуждения способно полностью устранить гистсрезисную зависимость магнитного состояния сердечника от входного сигнала, периодически иасышая участки, но которым замыкается измеряемый магнитный поток. В известных конструкциях МПП для передачи медленно изменяющихся сигналов с вращающихся объектов это условие не может быть выполнено, так как в них на пути информационного потока существуют воздушные зазоры и участки магнитопровода, не насыщаемые потоком возбуждения. Таким образом, необходимо создание таких конструкций, в которых на пути магнитного потока, вызванного измеряемым МИИС, отсутствовал бы воздушный зазор, то есть измеряемый магнитный поток полностью замыкался бы во вращающейся части МПП. При этом в статорной части МПП необходимо получить сигнал, параметры которого были бы прямо пропорциональны величине МИИС. Высокотемпературные магнитомодуляинонные преобразователи с модуляцией магнитного сопротивления на вращающейся части. С участием автора предложен ряд оригинальных конструкций с болсс высоким коэффициентом преобразования и болсс высокой помехозащищенностью, чем у известных МПП. Отличительной особенностью этих конструкций является то, что модуляция магнитного сопротивления магтнггопровода или его участка производится нс в статорной части МПП. Автором предлагается расширенная классификация МПП, учитывающая особенности работы как известных, так и предложенных с участием автора конструкций рис. В основу классификации положены методы преобразования измерительного сигнала, а также вид модуляции продольная, поперечная, смешанная. Рис. Расширенная классификация МПП.