SU788112A2

SU788112A2 - Ferromagnetic storage

Info

Publication number: SU788112A2
Application number: SU63861816A
Authority: SU
Inventors: Борис Васильевич Болотов
Original assignee: За витель Б.В. Болотов
Priority date: 1963-10-19
Filing date: 1963-10-19
Publication date: 1980-12-15

Description

(54) ФЕРРОМАГНИТНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО(54) FERROMAGNETIC STORAGE DEVICE

1one

Изобретение относитс к автоматике , приборостроению и средствам св зи и может быть использовано дл регулировани сигналов в многоканальных системах св зи.The invention relates to automation, instrumentation and communications, and can be used to control signals in multi-channel communication systems.

По основному авт. св. № 157157 известно ферромагнитное запоминающее устройство, содержащее ферромагнитный сердечник из магнитожесткого материала с трем отверсти ми и обмотками, равмещенньоми на крайних ветв х, в центральном отверстии которого размещено ферромагнитное кольцо из магнитом гкого материала с обмотками , размещенными на противоположных сторонах кольца и двух других отверсти х магнитожесткого сердечника . С целью повьЕиени быстродействи в используемых сердечниках ввод тс немагнитные зазоры или изол торы с большим магнитным сопротивлением 1 .According to the main author. St. No 157157 A ferromagnetic storage device is known, which contains a ferromagnetic core of magnetic hard material with three holes and windings, located on the outermost branches x, in the central hole of which a ferromagnetic ring made of a soft magnetic material is placed with windings placed on opposite sides of the ring and two other openings magnetic core. In order to increase the speed of the used cores, non-magnetic gaps or insulators with high magnetic resistance 1 are introduced.

Однако существенным недостатком известных устройств вл етс высокий уровень их нелинейных искажений, сужающий область применени таких устройств в автоматических устройствах регулировани сигналов. В частности , из-за; нелинейных искажений невозможно применение ферромагнитных запоминающих устройств в аппаратуре многоканальной дальней св зи дл регулировани усилени в групповых уси.лител х.However, a significant disadvantage of the known devices is the high level of their nonlinear distortions, which narrows the field of application of such devices in automatic devices for controlling signals. In particular, due to; nonlinear distortions, it is impossible to use ferromagnetic storage devices in multi-channel long-distance communications equipment to control the gain in group amplifiers.

Цель изобретени - расширение области применени ферромагнитного запоминающего устройства путем регулировани величины выходного сигнала .The purpose of the invention is to expand the field of application of a ferromagnetic storage device by adjusting the magnitude of the output signal.

toto

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство содержит трехстержиевой трансформатор, один из крайних стержней которого выполнен с зазором , с выходной обмоткой, располоt5 женной на данном стержне, входной; обмоткой, расположенной на другом крайнем стержне, и обмоткой регулировани , расположенной на юреднем стержне и соединенной с одной из об20 моток, расположенных на управл емой магнитной цепн устройства.The goal is achieved by the fact that the device contains a three-core transformer, one of the extreme rods of which is made with a gap, with an output winding located on the given rod, the input; a winding located on the other extreme rod, and a regulation winding located on the upper rod and connected to one of the circumference windings located on the controlled magnetic chain device.

На чертеже изображена принципиальна схема предлагаемого устройства .The drawing shows a schematic diagram of the proposed device.

2S Ферромагнитное запоминающее устройство содержит трехстержневой трансФорматор 1,управл шций сердечник 2, управл емый сердечник 3, входную обг мотку 4,обмотку 5 регулировани ре30 г улируемой цепи, выходную обмотку 6,2S A ferromagnetic storage device contains a three-rod transformer 1, a control core 2, a control core 3, an input circuit for a coil 4, a winding 5 for adjusting the reg30 g of the scanned circuit, an output winding 6,

обмотку 7 компенсации регулируемого сигнала выходной цепи, обмотку 8 поддержани намагниченности левой части управл ющего сердечника, управл ющую обмотку 9 управл ющего сердечника , управл емую обмотку 10 левой части управл емой магнитной цеп управл емую обмотку 11 правой части управл емой магнитной цепи.a compensated output signal compensation winding 7, a magnetization support winding 8 of the left side of the control core, a control core winding 9 of the control core, a control winding 10 of the left side of the controllable magnetic circuit, a controllable winding 11 of the right side of the controllable magnetic circuit.

Трехстержневой трансформатор 1 выполнен на трехстержневом сердечнике с крайним 12, средним 13 и другим крайним 14 стержн ми. Управл ющий сердечник 2 состоит из левой 15 и правой 16 ветвей, а управл емый сердечник 3 - из левой 17 и правой 18 ветвей.The three-core transformer 1 is made on a three-core core with an extreme 12, an average 13, and another extreme 14 rods. The control core 2 consists of the left 15 and right 16 branches, and the control core 3 consists of the left 17 and right 18 branches.

Обмотки 10 и 11 включены последовательно и образуют единый поток в сердечнике 3, обмотка 5 - параллельно обмоткам 10 и 11. Выходна обмотка 6 включена последовательно компенсирующей обмотке .7, образу единую дифференциальную схему выходнрй цепи,1The windings 10 and 11 are connected in series and form a single flow in the core 3, the winding 5 is parallel to the windings 10 and 11. The output winding 6 is connected in series to the compensating winding .7, forming a single differential circuit of the output circuit, 1

В исходном состо нии сердечник 3 намагничен до насыщени полем правой и левой ветвей сердечника 2. Этот режим обеспечиваетс , путем подачи на обмотки В--и 9 намагничивающего импульса, плис которого прикладываетс к верхней части проводников управл ющей цепи. Образующиес потоки в ветв й 15и 16, складыва сь , полностью насыщают сердечник 3.In the initial state, the core 3 is magnetized to saturate the right and left branches of the core 2 with a field. This mode is provided by applying to the windings B - and 9 a magnetizing impulse, the plis of which is applied to the upper part of the control circuit conductors. The resulting flows in branch 15 and 16, folding, completely saturate the core 3.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Электрический сигнал, подлежащий регулированию, от источника напр жени подключаетс к обмотке 4. Переменный поток этой обмотки разветвл етс по двум другим участкам трансформатора I, В стержн х 13 и 14 величина потоков определ етс состо нием сердечника 3. Если сердечник 3 насьпцен, то индуктивное сопротивление сЗбмоток 10 и 11 минимально , а обмотка 5 трансформатора 1 зашунтирована индуктивностью малой величины, В этом режиме обмотка 5 закорочена малым индуктивным сопротивлением обмоток 10 и 11. Следовательно , больша часть переменного магнитного потока обмотки 4 направлена по стержню 14 несмотр на наличие воздушного зазора 19.The electrical signal to be regulated from the voltage source is connected to winding 4. The alternating current of this winding splits into two other sections of transformer I, In rods 13 and 14, the magnitude of the fluxes is determined by the state of core 3. If core 3 is nascent, then inductive The resistances of the windings 10 and 11 are minimal, and the winding 5 of the transformer 1 is shunted with a small inductance. In this mode, the winding 5 is short-circuited with a small inductive resistance of the windings 10 and 11. Therefore, most of the variable magnet The total flow of the winding 4 is directed along the rod 14 despite the presence of an air gap 19.

Если к управл ющей обмотке 9 подвести серию нарастаквдих импульсов тока противоположного знака, привод щее к перемагничиванию правой ветви 16 сердечника 2, то величина намагничивающего пол через сердечник 3 уменьшаетс . Индуктивное сопротивление обмоток 10 и 11 увеличиваетс и тем самым уменьшаетс шунтирующее действие этих обмоток на обмотку 5 регулировочного трансформатора. В этом режиме магнитный поток сердечника 1 стремитс ПОЙТИ по пути наименьшего сопротивлени , т.е. по стержню 13. Выходное напр жение на обмотке 6 при зтом уменьшаетс .If a series of increasing current pulses of opposite sign leading to the control winding 9 leads to the reversal of the right branch 16 of the core 2, the magnitude of the magnetizing field through the core 3 is reduced. The inductive resistance of the windings 10 and 11 increases and thus the shunting effect of these windings on the winding 5 of the control transformer is reduced. In this mode, the magnetic flux of the core 1 tends to GO along the path of least resistance, i.e. across the rod 13. The output voltage on the winding 6 decreases with this.

При минимальной намагниченности сердечника 3 и минимальном шунтиро вании обмотки 5 можно добитьс с помощью обмотки компенсации 7 практически нулевого напр жени на выходе трансформатора.With the minimum magnetization of the core 3 and the minimum shunting of the winding 5, it is possible to achieve with the compensation winding 7 a virtually zero voltage at the output of the transformer.

Характерной особенностью регулировани переменным током в предлагаемом ферромагнитном запоминающем устройстве по сравнению с известными вл етс малость нелинейных иОкажений . Результаты экспериментов с опытными образцами показывают, что во всем диапазоне регулировани нелинейные искажени могут быть уменьшены до тыс чных долей процента.A characteristic feature of the regulation of alternating current in the proposed ferromagnetic storage device in comparison with the known ones is the smallness of non-linear and display. Experimental results with prototypes show that non-linear distortions can be reduced to thousand fractions of a percent over the entire control range.

Малые нелинейные искажени в прелагаемом ферромагнитном запоминающем устройстве получаютс за счет использовани стационарного режима управл емой магнитной цепи, котора намагничена до насыщени полем ветви 15 и 16. Поскольку переменные магнитные пол катушек 10 и 11 сердечника 3 никогда не совпадают с полем ветвей 15 и 16 сердечника 2, то в. режиме глубокого насыщени сердечника 3 в нем возбуждаютс спиновые колебани . При этом электромагнитное поле катушек 10 и 11 преобразуетс в спиновое поле в сердечнике 3. И, наоборот, спиновое поле сердечника 3 преобразуетс в электромагнитное поле катушек 10 и 11. Следовательно, в режиме глубокого насыщени сердечник 3 вместе с катушками ведет себ как активна система с неиндукционными свойствами, т.е. как активное сопротивление с нулевой фазовой характеристикой между током и напр жением в ее цепи.Minor nonlinear distortions in the proposed ferromagnetic storage device are obtained by using a stationary controlled magnetic circuit, which is magnetized to saturate the fields of branches 15 and 16. Since the alternating magnetic fields of the coils 10 and 11 of core 3 never coincide with the field of branches 15 and 16 of core 2 then c. In the deep saturation mode of core 3, spin oscillations are excited in it. In this case, the electromagnetic field of the coils 10 and 11 is converted into a spin field in the core 3. And, conversely, the spin field of the core 3 is converted into the electromagnetic field of the coils 10 and 11. Therefore, in the deep saturation mode, the core 3 together with the coils behaves as an active system non-inductive properties, i.e. as active resistance with zero phase response between current and voltage in its circuit.

Таким образом, регулируема магнитна цепь, состо ща из сердечника 3 и катушек 10 и 11, в режиме глубокото насы11ени позвол ет осуществл ть регулирование переменных токов в трансформаторе без частотных и нелинейных йскаикений. Причем как .нелинейные, так и частотные искажени определ ютс добротностью взаимосв зи обмоток 10 и 11 с обмоткой 5. В идеале обмотки 10 и 11 сердечника 3 и обмотка 5 сердечника 1 должны быть сверхпроводимыми. При выполнении обмоток из обычного провода выбирают сечение провода минимально .возможным.Thus, an adjustable magnetic circuit consisting of a core 3 and coils 10 and 11, in deep saturation mode, allows the regulation of alternating currents in a transformer without frequency and non-linear oscillations. Moreover, both nonlinear and frequency distortions are determined by the quality of interconnection of windings 10 and 11 with winding 5. Ideally, windings 10 and 11 of core 3 and winding 5 of core 1 should be superconducting. When performing windings from a conventional wire, select the wire size as minimal as possible.

Claims

1. USSR author's certificate I 157157, cl. G 06 F 13/08, 1962 (prototype). T / mg ifftpoBfltMU / t