SU27107A1 - Устройство дл апериодической трансформации частоты - Google Patents

Description

В ранее поданных згшвках авторами были предложены способы трансформации частоты вниз, основанные на особых -свойствах нелинейных колебательных систем . При этом в вышеуказанных способах трансформации частоты получаемый эффект достигалс  тем, что, с одной стороны , дл  компенсации посто нных частей емкости и самоиндукции были использованы резонансные свойства системы

(равенство wZ. и -:), а с другой стороны , путем применени  принципа регенерации , компенсировалось вли ние посто нной части омического сопротивлени . , Таким образом, в уравнении электродвижущих сил оставались, с одной стороны , тол1ько существенно нелинейные члены, а с другой стороны, действующее, подлежащее трансформации, напр жение. Как  вствует из этого, ознатенные способы трансформации частоты обладают существенно резонансными свойствами, так как компенсаци  посто нных частей дшных емкости и самоиндукции возможна лишь при определенной частоте.

Дл  целей трансформации необходимость соответствующей подстройки системы на трансформируемую частоту часто  вл етс  нежелательной, и перед техникой стоит задача осуществлени  такого способа трансформации частоты, при котором эффект получалс  бы автоматически при воздействии любой частоты. Целью предлагаемого изобретени   вл етс  такое устройство дл  апериодической трансформации частоты, чтобы означенна  трансформаци  имела место при любой частоте действующей силы.

Согласно изобретению, в устройстве применена электрическгш система, действующие величины параметре которой завис т от токов или напр жений, а посто нные (не завис щие от тока или напр жени ) части автоматически полиостью или почти полностью компенсированы.

Следующий простой случай по сн ет идею, лежащую в основе предлагаемого устройства. Пусть система обладает нелинейной самоиндукцией Л, т.-е. такой, действующа  величина которой зависит от амплитуды проход щего через нее тока. Пусть зависимость самоиндукции от тока выражаетс  линейной функцией этого тока, т.-е. L Lu(). Пусть на цепь, состо щую из такой самОиндукции L и некоторого посто нного сопротивлени  R действует электродвижуща  сила вида

о Sin t.

Тогда уравнение электродвижущих сил будет иметь вид

LO -j (l+mO/ +/ ; Е. Sin of. Решением этого уравнени  будет:

«

i-A Sin

t.

при условии, если 1) будет компенсирована посто нна  часть самоиндукции L и 2) если будет компенсировано посто нное сопротивление R.

В самом деле, тогда в левой части дифференциального уравнени  остаетс  только один член, т.-е.

п г Т-- ,

2 , tQSina t,

а это уравнение удовлетвор етс  выражением

to m LO

Следо|аательно, в компенсированной системе , при любой частоте действующей электродвижущей силы автоматически получаютс  решени , частота которых равна половине частоты действующей силы, независимо от частоты.

Означенные рассуждени  применимы и тогда, когда вместо переменной самоиндукции буДет переменна  емкость, переменное сопротивление или люба , комбинаци  из них. Рассмотренный частный случай линейной зависимости параметра от тока или напр;1жени  не  вл етс  исключительным; при любой степени нелинейности параметров в такой системе будет иметь место апериодическа  трансформаци  частоты. Так, при наличии квадратичной зависимости параметра от тока или напр жени  можно трансформировать частоту в 3 вниз и т. д.

При неполном осуществлении требуемой компенсации или при наличии различных степеней нелинейности параметров , при означенной трансформации

частоты не получитс  только одна требуема  частота. В этом случае, при трансформации не получаетс  чисто гармонического процесса. Получающиес  после трансформации колебани , кроме основной частоты, будут содержать еще р д ее гармоник.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства; фиг. 2 - 5 - иные формы выполнени  устройства на фиг. 1.

L2/ и LI - самоиндукции, служащие перва  /-2 дл  получени  нужной компенсации , втора  LI - дл  св зи с трансформируемой частотой, L - самоиндукци , действующа  величина которой зависит, от переход щего через нее тока (самоиндукци  с железом). Сопротивлени  R, RI, R-2, самоиндукци  з и ;лампы / и //  вл ютс  элементами, требующимис  дл  компенсации. Подбором самоиндукции М, сопротивлений и рабочих точек на характеристиках ламп можно добитьс  полной или почти полной компенсации посто нных -частей параметров цепи Л. Под действием внешней силы в этой цепи с компенсированными таким образом параметрами будут возбуждатьс  токи, ч частоты которых будут находитьс  в рациональном отношении к частоте действующей силы.

На фиг. 2 представлена друга  аналогична  схема. Здесь цепь состоит-только из самоиндукции. В приведенной схеме компенсации будет иметь место компенсаци  самоиндукции. В самом дел, напр жение на катушке /-з будет MI , . Ток ь

через лампу /7 будет пропорционален этому напр жению, а напр жение на конденсаторе Сбудет пропорционально , т.-е. пропорционально /. Ток г ) через лампу / следовательно тоже будет пропорционален Z и, значит, напр жение на катушке L будет пропорционально

Жз-J-, при чем абсолютна  величина

и. t-его будет зависеть от величин MI, Sz, С, 5i и М. Соответственным подбором этих величин можно нужным образом скомпенсировать посто нную часть включенных в цепь А самоиндукций. В такой системе под действием внешней силы, независимв| от ее частоты, будет возникать ток час .тоты, кратной частоте действующей эле ктродвйжущей силе. ,

На фиг. 3 приведена одна из возможных схеи апериодической трансформации частоты с переменной емкостью. В качестве такой емкости может быть применена люба  емкость с диэлектриком, диэлектрическа  посто нна  которого зависит от приложенного напр жени , например , конденсатор с сегнетовой сольЮ. В этом случае по указанной схеме можно скомпенсировать посто нную часть емкости цепи и получить таким образом требуемый эффект. На фиг. 4 приведена схема, в которой одновременно дл  целей трансформации компенсируютс  посто нные части: самоиндукци  L, емкость С и сопротивление R цепи Л.

На фиг. 5 изображена схема, в которой цепь Д состоит из самоиндукций и емкостей (W и С-переменные параметры). Здесь компенсаци  самоиндукции осуществл етс  схемой Б, а компенсаци  емкости-схемой В.

Во всех описанных устройствах необходима  дл  осуществлени  трансформации частоты нелинейность параметров осуществл етс  таким образом (например, самоиндукци  с железным сердечником, емкость с сегнетовой солью и т. п.), что рабоча  TO4fta устанавливаетс  при помощи соответствующего тока подмагничивани  или смещающего напр жени . Однако, требуема  нелинейность параметров может быть осуществлена без введени  специальных элементов нелинейности (как, например, железо, сегнетова  соль и т. п.) использованием дл  этой цели нелинейности характеристик электронных ламп. Такого рода получение нелинейности представл ет р д практических выгод в области очен| больших частот, когда свойства железа и соответствующего диэлектрика делают их непригодными (больше потери и т. п.).

С помощью , Яредлагаемого устройства можно получить не только трансформацию частоты вниз, но при соответствующем подборе нелинейности дл  трансформации частоты вверх.

Предмет изобретени .

Claims (5)

1.Устройство дл  апериодической трансформации частоты, отличающеес  применением электрической системы, действующие величины параметров которой завис т от токов или напр жений, а посто нные (не завис щие от тока или напр жени ) части автоматически полностью или почти полностью компенсированы .

2.При устройстве по п. 1 применение в качестве переменного параметра самоиндукции с сердечниками, степень намагничивани  которых зависит от амплитуды токов или емкости с диэлектриком , диэлектрическа  посто нна  которого есть функци  напр жени  или сопротивлени , не следующего закону Ома, или любой комбинации их.

3.При устройстве по п. 1 Применение дл  получени  необходимой зависимости действующих величин параметров электрической системы электронных или ионных ламп с выбранными надлежащим образом рабочими точками.

4.Форма выполнени  устройства по п. 1, отличающа с  тем, что дл  компенсации и создани  амплитудной зависимости применены отдельные устройства , автоматически подвод щие к системе токи или напр жени  соответствующей фазы и величины.

5.При устройстве по п.п. 1-4 применение каскадной трансформации частотм.

фиг t

., ;у., i г г:-, --V 4 ,.1п 4i . -2 .,

i-i-VhГ -- ---™--, ,

I .Д %, .А г

1J,47

1 Я т

1 i VD г i «-«

-vlWi/TJ

j :

фигЗ , 4. fni-T |K- -T rHi|ii-| нФн

Л-II-r

i-If-J- A№ii4e

r3V

„--.-ij;

фиг 4

: . ,Ufl,Cj

Ш I Jl .3,К f- ь-Н-Н Же „ W -О . ,

iU (.. ,

- TRrtfC

ф

фиг 5

c-lih, H#

k « Э si I Ub /.,