Электромагнитный прибор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)1002969 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.01.81 (21) 3238428/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Г1риоритет— (51) М Кл з

G 01 R 5/14

Гееудлрстаеиимй кемитет

СССР (53) УДК 621.317 (088.8) Опубликовано 07.03.83. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 17.03.83

IIo делам иэебретеиий и еткрмтий (72) Авторы изобретения

А. Л. Шпади и P. И. Агрест

Ульяновский политехнический инсти (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЛ ПРИБОР

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к электромагнитным приборам с подвижным сердечником.

Известен электромагнитный прибор, содержащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитопроводе с двумя парами внешних полюсных наконечников, между которыми размещен подвижный ферромагнитный элемент на оси, установленный на растяжках, соединенных с амортизационными пружинами (2).

Однако устройство обладает существенно нелинейной шкалой в силу квадратичной зависимости вращающего момента от тока в измерительной катушке. Кроме того, оно непригодно для измерения полярности токов и напряжений, обладает низкой чувствительностью и нуждается в механическом демпфирова нии колебаний подвижной части вследствие слабого магнитого поля измеряемого сигнала.

Цель — повышение линейности электромагнитного прибора.

Цель достигается тем, что в электромагнитный прибор, содержащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитопроводе с двумя парами внешних полюсных наконечников, между которыми размещен подвижный ферромагнитный элемент на оси, установленной на растяжках, соединенных с амортизационными пружинами, введены вторая измерительная катушка, два внутренних и -образных полюсных наконечника и С-образный постоянный магнит, расположенный в плоскости магнитопровода, в торцевой части внешних по о люсных наконечников, выполненных в виде перекрывающихся спиралей, а измерительные катушки размещены симметрично относительно оси симметрии прибора и соединены последовательно-встречно.

На фиг. 1 изображен электромагнитный

1 прибор, вид сверху; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — тяговая характеристика прибора.

Электромагнитный прибор содержит неподвижный магнитопровод, выполненный в виде двух пар параллельных пластин внешних 1 и внутренних 2 полюсных наконечников, между которыми расположен С-образный постоянный магнит 3. Причем пластины внешних полюсных наконечников 1 прикреплены к разноименным полюсам пос1002969

2 С (S 1 бт Sò бц )

Р, б„Е, ЕИ,-ЭМ)

2С (Эц бт+ т бц) т

d di р, s„s,СН,W

С (бц L + <тбц) 15

25

Формула изобретения

45 тоянного магнита 3, перекрывая друг друга, и профилированы по взаимно симметричным архимедовым спиралям, направленным в противоположные стороны относительно П-образных внутренних полюсных наконечников 2, снабженных продольным пазом, через который проходит ось 4 подвижного ферромагнитного элемента 5, закрепленная на предварительно закрученных растяжках 6, натянутых амортизационными пружинами 7 так, что стрелочный указатель 8 располагается на нулевой отметке круговой шкалы прибора.. На неподвижном магнитопроводе установлены короткозамкнутые металлические каркасы 9 двух встречно включенных измерительных катушек 10, намотанных изолированным приводом.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении измеряемого тока 1 по каждой измерительной катушке 10 возникает магнитное поле напряженности Н, . которое вызывает появление вращающего момЕнта М, приложенного к подвижному ферромагнитному элементу 5.

Под воздействием этого вращающего момента подвижный элемент 5 повернется вместе со стрелкой указателя 8 на некоторый угол А, обусловленный равенством вращающего момента и противодействующего момента, созданного растяжками 6.

Поскольку известные электромагнитные приборы не имеют собственного магнитного поля, максимальный угол поворота их подвижной системы d односторонен и обусловлен лишь магнитным полем измеряемого тока Jù (фиг. 2). Тогда как в предлагаемом приборе собственное магнитное поле Нр постоянного магнита 3 вызывает появление дополнительной магнитодвижущей силы, про порциональной эффективной, длине поляризации 1 пластин внутренних полюсных наконечников 2, которая из-за наличия продольного паза в них гораздо больше их габаритов, что уменьшает шунтирование ими магнитного поля постоянного магнита 3. Благодаря этому прибор работает на участке тяговой характеристики с гораздо большей крутизной, где аналогичный угол поворота подвижной системы Ф,п х — йщ1д обеспечивается при меньшем диапазоне измеряемого тока Злах — Лт< х.

При этом компенсация первоначального момента Мр осуществляется предварительной закруткой растяжек 6 на угол р и встречным профилированием внешних полюсных наконечников 1, которые также обеспечивают компенсацию момента собственного магнитного поля Нр постоянного магнита

3, так как магнитодвижущая сила одной измерительной катушки 10 складывается с магнитным полем постоянного магнита, а другой — вычитается.

В результате шкала такого прибора получается линейной, а его чувствительность будет прямо пропорциональна напряженности поляризующего магнитного поля постоянного магнита, которая значительно превы5 шает поле измеряемого тока:

Ро бц бт ((Ho+ JW) дат

0(где и, — магнитная проницаемость воздуха;

Бц S соостветственно длина и площадь воздушного зазора между внутренними полюсными наконечниками 2 и подвижным ферромагнитным элементом 5;

Ь,S -соответственно длина иллощадь воздушного зазора между. внешними полюсными наконечниками 1 и подвижным ферромагнитным элементом 5;

С вЂ” удельная жесткость растяжек 6.

Из выражения следует, что предлагаемое устройство обладает линейной шкалой и является фазочувствительным, в связи с чем может быть использовано для измерения в цепях как переменного при использовании одной секции измерительной катушки, так и постоянного тока.

Кроме того, чувствительность предлагаемого прибора по крайней мере на порядок выше, чем у известного.

Таким образом, предлагаемый электромагнитный прибор наряду с высокими ме40 трологическими характеристиками обладает и более широкими функциональными возможностями.

Электромагнитный прибор, содержащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитопроводе с двумя парами внешних полюсных наконечников, меж50 ду которыми размещен подвижный ферромагнитный элемент на оси, установленной на растяжках, соединенных с амортизационными пружинами, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности, в него введены вторая измерительная катушка, два внутренних 2 -образных полюсных наконечника и С-образный постоянный магнит, расположенный в плоскости магнитопровода. в торцевой части внешних полюсных наконеч1002969 ников, выполненных в виде перекрывающихся спиралей, а измерительные катушки размещены симметрично относительно оси симметрии прибора и соединены последовательно-встречно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аналоговые электроизмерительные приборы. Под ред. А. A. Преображенского. М., «Высшая школа», 1979, с. 132 — 133.

1002969

mu гл

Составитель С.!Нумилишская

Редактор Н. Гунько Техред И. Верес Корректор.Л. Бокшан

Заказ 1542/27 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4