Электромагнитный измерительный механизм

 

Изобретение может быть использовано в щитовых электроизмерительных приборах электромагнитной системы с малыми габаритами, высокой чувствительностью и точностью. Электромагнитный измерительный механизм содержит замкнутый магнитопровод (МП) в .виде полого цилиндра 1 с верхним и нижним основаниями 2,3 из магнитомягкого материала, цилиндрическую катушку 4 с измерительной обмоткой, размещенную соосно с поворотной осью и внутри полого цилиндра 1 на его нижнем основании 3. Верхнее основание 2 выполнено в виде архимедовой спирали (АС), внешний конец которого имеет Г-образную форму и соединен с боковой поверхностью замкнутого МП, а радиус R сектора ферромагнитного элемента 8 и угол об между внешним концом АС и ближайшим к нему радиусом сектора ферромагнитного элемента 8 в направлении раскручивания АС выбирают из соотношений , oi О, где г - максимальный радиус АС верхнего основания 2, Электромагнитный измерительный механизм высокочувствителен за счет увеличения угла раствора шкалы 9 при одновременном снижении габаритов, 1 3.п, ф-лы, 3 ил. „ / S Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) А1 (511 4 Cò О! К 5/1 4

Х

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 41 59413/24-21 (22) 10.12.86 (46) 23.10.88. Бюл. Р 39 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Д.М.Белый (53) 621.317.71(088.8) (56) Власов М.Ф., Пигин С.М., Червякова В.И. Сборка и регулировка электроизмерительных приборов, М.-Л.: Госэнергоиздат, 1 963, с. 2!.

Электрические измерения. / Под ред. A.B.Ôðåìêå. — Л.: Энергия, 1973, с. 71-72, (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ

МЕХАНИЗМ (57) Изобретение может быть использовано в щитовых электроизмерительных приборах электромагнитной системы с малыми габаритами, высокой чувствительностью и точностью. Электромагнитный измерительный механизм содержит замкнутый магнитопровод (МП) в виде полого цилиндра 1 с верхним и нижним основаниями 2, 3 из магнитомягкого материала, цилиндрическую катушку 4 с измерительной обмоткой, размещенную соосно с поворотной осью и внутри полого цилиндра 1 на его нижнем основании 3. Верхнее основание 2 выполнено в виде архимедовой спирали (AC), внешний конец которого имеет Г-образную форму и соединен с боковой поверхностью замкнутого

МП, а радиус R сектора ферромагнитного элемента 8 и угол с между внеш" ним концом АС и ближайшим к нему радиусом сектора ферромагнитного элемента 8 в направлении раскручивания АС выбирают из соотношений

R ) г, g o О, где r — максимальный радиус АС верхнего основания 2, Элек тромагнитный измерительный механизм высокочувствителен за счет уве" личения угла раствора шкалы 9 при одновременном снижении габаритов.

1 з,п ° ф лы 3 ил °

Изобретение относитс —.. к измерительной технике и может бьгл использовано в щитоьых влек роизмери-ельных приборах электромггнитнои системы с малыми габаритами., высокой чувстнительностью и "-очностью, Цель изобретсния —;.-,опьянение

ЧУНС ТВИТЕЛЬНОС тн МЕХавнзиа Зг Ic т увеличения угла раств pa шкалы при одновременном сни3нени,-: -aOàpèòoí ., На фиг„, 1 схематич..с изображен предлагаемый измерительный механизм „ нид сне рху „нг фиг,. 2 то же „. в ид спереди с цснтральным разрезом,", нг фиГ 3 ужас (Ок верх ::.его плоскoго основания при заформовке rпирали н немагнитный диск, 3 лектромагнитный из ерительный механизм содержит HH H .:-: утый BGs HHTii « I» провод., вьп1олненный н ниде -Hor.orо ци-линдра 1 H плоских Оснований 2 и 3 из магнитомягкого материала„каркасную цилиндрическую кя". т!Kу i с из " % мерительной обмоткой "Ä IKo горан размещенаа концентрично нну .p=. полого цилиндра 1 магнитоп1-.овода ..:,:. уставов= лена на нижнем основании 3 маги-,.тс.провода,„. образуя " верхим основан ;еь.

2 щеленой 130здушнь и зазор 6. Верх,-- -" О нее основание 2 магии":опронода ныпОлнено в нине витой грхименОВОй спирали, внешний конев " которой отогнут наружу ь плоскости спирали и соединен (приварен, с внутренней поверхностью цилиндра 1 магнитонроода. 3 щелевом зазоре о пгргллельнс

TOpIJHM KBTpIUKH -"; H 0 -!OB HPK 2 !BI нитопронода размещен ферромагнитный элемент 8, выполненны.- -i т: виде ОHKTQ- .1О ра, с радиусом R, мен:::.- им внутреннеro радиуса цилиндра . ма--1итопроводг „. но большим максимального радиуса внешнеГО витка спирали Основания ферромагнитный элемент 8 закреплен консольно своей центральной ча.с ..ью на установленной в кеi!новых опоэах поворотной оси 1О так что при обесточенной измерительчой сбмоTK 5 сп смещен от отогнутого вненн.: 0 конца

)t

7 спирали цс устранения их перекрытия В параллельной оси 10 плоскости в сторону раскручивания спирали нг угол о > О (фиг. 1)., Поворотная OOI, 10 установлена в керновых ОНораК 9 ,1, с помощью мом ен тных спиральных и р у-.

KHH I 1 на н е и ук р е пл е н такж е с т о е лочн ый ук а э а т ель 1 2 . Для ув елин е ни :. жесткости н е с уще и к он с грук пии †..: и т э н архимедова «пираль заформована в диск 13 из немагнитног0 материала, например, из пресс-материала, закрепленного (приклеенного) по торцоНОй ПОВЕОХВОСTH ВНУ РИ ПОЛОГG ЦИ линдра 1 магнитопровода н егo нерхней части.

Злектромагнитньй измерительный механизм работает следующим образом.

При подач в измерительную обмотку S катушки - измеряемсго тока магнитный поток катушки 4 проходит перпендикулярно ее верхнему торцу через щелевой воздушный зазор 6 и замыкается через спираль основания 2, полый цилиндр и нижнее оснонание 3 магнитопровсда на нюкний торец катушки . Так как перемещение ферромаг" нитного элемента 8 происходит В ра-бочем зазоре 6, силовые линии магННТНОрО II0JIII катушки 4 элемент 8 пс рпендикулярно его плоскocти. При этом магнитное поле стремится замкнуться на цилиндр 1 через наиболее близко расположенный виток

0ïHpàëè основания 2., а ферромагниткь.й элемент 8 ". тремится. повернуться в положение, при котором максимальное количес" но силовых линий магнитного потока замыкается через него, или н полОжение, при котором площадь витков спирали основания., которую ,он перекрывает„ возможно больше, В начальном положении, т.е. При обесточенной из. ерительной обмотке, :-;ле;. ент 8 смещен правее (фиг. 1), тогнутого конца 7 спирали на некоторое расстояние., Так кгк спираль

Основания 2 ра:кручивается по часовой стрелке (фиг, I) т.е, в этом направлении увеличивается диаметр ее

HHTêîâ, в 70М числе и внешнего витка, то ферромат нитный элемент 8 стремится повернуться по часовой стрелке до тех пор, пэкг моме-:ò, создаваемый г:ружинами 11, Не уравновесит вращающий моменг. Так будет до -,åõ пор, пока элемент 8 вмес Те с осью 10 не сделает практически полный

ooopo;-. т. е. не подойде" K О..or нутому кснцу 7 спирали с дру-.î" его стороны. ilJIR того = чтобы элемент 8 довернулся до этого положения, необ:одимо, чтобы его радиус был больILi3 радиуса спирали основания 2. Да лее отогHyToI о концы . элемент 8 не ПОворачивается ripи увеличении То

;:-а, так как нос; е прохождения им! 432409 отогнутого конца 7 плошадь перекрытия начинает уменьшаться.

В начальном, нулевом положении элемента 8 при обесточенной измерительной обмотке 5 необходимо отвести его от отогнутого конца 7 спирали до устранения их перекрытия в вертикальной, параллельной оси 10 плоскости, ибо в противном случае элемент Я из начального положения мо10 жет начать поворачиваться против часовой стрелки ° Кроме того, чтобы силовые линии магнитного поля замыкались через рабочий зазор 6 на спираль основания 2, а не на цилиндр 1 через боковой зазор между катушкой 4 и цилиндром 1 этот боковой зазор должен быть больше рабочего зазора 6. В случае заформовки спирали 20 основания 2 в немагнитный диск 13 принцип работы естественно не изменяется, но увеличивается жесткость верхнего основания. В конструкции со спиралью, не заформованной в немагнитный диск 13, крепление спирали консольно, она укреплена на цилиндре магнитопровода только отогнутым концом 7. Весь магнитопровод, в том числе и архимедова спираль основания 2 выполнены из магнитомягкого материала, например, из пермаллоя. Архимедова спираль может быть выполнена из пермаллоевой проволоки на автоматах для навивки спиральных пружин.

Предлагаемая конструкция измерительного механизма отличается простотой, высокой технологичностью изготовления деталей и сборки. Угол раствора шкалы практически равен 40 о

360, что позволяет повысить чувствительность. Конструкция имеет компактную форму и плоскую конфигурацию с диаметром около 50 мм и высотой в пределах 25 мм. К изготовлению измерительного механизма не предъявляется никаких требований по точности.

Ф о р м у л а и э о б р е-т е н и я

1, Электромагнитный измерительный механизм, содержащий катушку с измерительной обмоткой, моментные пружины, замкнутый магнитопровод и подвижный ферромагнитный элемент в виде сектора, размещенный на поворотной оси, расположенной в опорах, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цель| повышения чувствительности и снижения габаритов, магнитопровод выполнен в виде полого цилиндра с основаниями, катушка выполнена цилиндрической и размещена соосно с поворотной осью и внутри магнитопровода на его нижнем основании, при этом ферромагнитный элемент расположен между катушкой и верхним основанием магнитопровода, которое выполнено в виде архимедовой спирали, внешний конец которой выполнен Г-образным и соединен с боковой поверхностью магнитопровода, а радиус R сектора ферромагнитного элемента и угол, между внешним концом архимедовой спирали и ближайшим к нему радиусом сектора ферромагнитного элемента в направлении раскручивания архимедовой спирали выбирают из соотношений

Къги . 0, где r — максимальный радиус архимедовой спирали верхнего основания магнитопровода.

2. Механизм по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что архимедова спираль верхнего основания магнитопровода размещена в немагнитном диске, 143 ) 4 Оо

Ссс тавитег(ь С - i|, $.;j : ЛИ1ска»

" е крег(А,;,в а:, -,1:,"- Корректор М, 11ожо

Редактор О. Головяч

Заказ 5419/36 .арал< l i

Подплсно е

Производстве: но- олигрлаичес,"-n,= в .. ;р.:

Я11ЩЩ ос парст ..--..".-, . о !.:..:"òãета СССР

l",о IBM рз р . lilil .i ткр1з:ты.

113035, Москва, Ж--.з,-.:)ñ--;;я нао., д„. >! >