Поляризованный электромагнитный прибор

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для регистрации постоянных и переменных токов. Целью изобретения является повышение линейности прибора. В корпусе 1, под крышкой 5, установленной во фланце 4, закреплена подвижная часть прибора (ось, указатель 10, успокоитель 9 и ферромагнитный элемент 11). Измеряемый ток подводится к шине 12 через клеммы 2. Шина 12 предварительно намагничена и выполнена в виде клиновидной полоски. Подвижная часть закреплена с помощью растяжек 8 и пружин 7. Отсчет производится по шкале. Прибор может быть снабжен дополнительной катушкой 13 и компенсирующим элементом 14 с противоположной намагниченностью. Наличие поляризующего поля обеспечивает линейность шкалы при измерении постоянных токов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 292 А1 (g1)g G 01 R 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21.) 3412962/24-21 (22) 24.03.82 (46) 23.05.90. Бюл. 1(- 19 (71) Ульяновский политехнический институт (72) А.Л.Шпади (53) 621 ° 317 ° 7(088.8) (56) Арутюнов В.О. Электрические измерительные приборы и измерения.

М. — Л., ГЭИ, 1958, с.245. (54) ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ

ПРИБОР (57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для регистрации постоянных и переменных токов. Целью изобретения является повышение линейности

2 прибора. В корпусе 1, под крьппкой 5, установленной во фланце 4, закреплена подвижная часть прибора (ось, указатель 10, успокоитель 9 и ферромагнитный элемент 11). Измеряемый ток подводится к шине 12 через клеммы 2. Шина 12 предварительно намагничена и выполнена в виде клиновидной полоски.

Подвижная часть закреплена с помощью растяжек 8 и пружин 7. Отсчет производится по шкале. Прибор может быть снабжен дополнительной катушкой 13 и компенсирующим элементом 14 с противоположной намагниченностью. Наличие поляриэующего поля обеспечивает линейность шкалы при измерении постоянных токов. 2 з,п. ф-лы, 3 ил.

1566292

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для регистрации постоянных и переменных токов.

Цель изобретения — повышение ли5 нейности прибора.

На фиг.1 показан прибор, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — вариант выполнения шины и компенсирующего кольца, поперечный и продольный разрез .

Прибор содержит изоляционный корпус 1 с токоподводящими клеммами 2 и шкалой 3, закрытый крепежным фланцем 4 и прозрачной крышкой 5. Внутри корпуса 1 расположен немагнитный кронштейн 6 с плоскими амортизирующими пружинами 7 и продольным пазом для завода подвижной системы при общей сборке прибора. На пружинах 7 закрепЛены внешние концы упругих растяжек 8, на которых установлена легкая пластина 9 воздушного успокоителя с указателем 10 и подвижным ферромаг- 25 нитным элементом 11 в виде прямоугольного отрезка цилиндрической поверхности. Элемент 11 расположен коаксиально внутри клиновидной токопроводящей шины 12, изготовленной из магнитотвердого материала в виде незамкнутого кольца, намагниченного в аксиальном направлении. Незамкнутые края этого неподвижного ферромагнитного элемента (шины ) 12 соединены с токоподводящими клеммами 2 и закреплены в корпусе 1 прибора. Для расширения пределов измерения поверх изоляционного корпуса 1 прибора могут быть уложены витки сменной катушки

13, а шина 12 может быть снабжена компенсирующим кольцом 14, намагниченным в противоположном направлении.

Элемент 11 и указатель 10 установлены на оси 15.

Работа прибора основана на взаимодействии магнитного поля шины 12 с измеряемым током I и параллельного ему поляризующего поля Н, которое создает в подвижном ферромагнитном элементе 11 магнитную разность потенциалов, пропорциональную его длине 1.

При этом вращающий момент M таВ кого прибора определяется притяжением подвижного ферромагнитного элемента )1 к более широкой части клиновидного кольца шины 12. Причем дополнительное намагничивание подвижного элемента 11 магнитодвижущей силой измеряемого тока I при совпадении полярностей полей поляризации и намагничивания увеличивает их взаимное притяжение и соответствующий угол отклонения подвижной системы, а при обратной полярности — уменьшает. Предполагается, что поле измеряемого тока не влияет на постоянную составляющую намагниченности шины 12.

При этом вращающий момент электромагнитного прибора определяется лишь изменением его магнитной энергии W м по углу поворота о(Щв (cuI + 1Но) 41. ()) де 2 Bd где агХ вЂ” МДС измеряемого тока I; и — количество витков токопроводящей шины;

Но Н вЂ” поле поляризации, практически равное коэрцитивной силе Н с постоянного магнита; дL — — — скорость изменения индукЗJ тивности прибора по углу поворота с .

При этом противодействующий момент

M„, пропорциональный удельной жесткости С растяжек 8, в состоянии равновесия M ц = М„должен содержать постоянную составляющую 11 пропорциональную первоначальной закрутке растяжек на угол (,, который необходим для установки на нулевую отметку стрелки обесточенного прибора

M = M + Со(= C(d,+Û) (2) Тогда угол первоначальной закрутки растяжек 8 равен г

1 Но 31. о (3)

О 2С Bd а уравнение шкалы прибора примет следующий вид:

О(= (ц> I + 21Н ыХ) ° -" — — (4) г 3 I.

5 ю 2С Bd

Угол первоначальной закрутки растяжек Ы,, необходимый для установки стрелки прибора на нулевую отметку шкалы может быть значительно уменьшен компенсирующим кольцом 14 в виде симметричной клиновидной полоски, намагниченной в противоположном направлении, которая образует с полем токопроводящей шины 12 дифференциальный электромагнит и также может быть снаб жена своей токоподводящей клеммой (фиг.2). (1Н I а1. (5)

С л

Тогда как на переменном токе I среднее значение второго члена уравнения (4) получается равным нулю

21Н ы I =О, а его шкала приобре тает обычный для электромагнитных приборов вид м" I 01 о = — --. — — °

2С 3,1 (6) Благодаря этому предлагаемый прибор может использоваться как для измерения переменных токов, так и для измерения и определения полярности постоянных токов при высокой чувствительности и линейности во всем диапазоне углов поворота подвижной сиО стемы, который может достигать 240 что выгодно отличает его от известных приборов.

5 156

Поскольку постоянное магнитное поле шины 12 гораздо больше поля измеряемого тока (MI ((1Не), для постоянного тока I» шкала такого прибора получается практически линейной и высокочувствительной

6292 о

Формула изобретения

1. Поляризованный электромагнитный прибор, содержащий ось с указателем, 5 успокоителем н подвижным ферромагнитным элементом, упруго закрепленную в корпусе, клиновидный неподвижный ферромагнитный элемент в виде незамкнутого кольца, расположенного вокруг оси, и токоподводящие клеммы, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения линейности, неподвижный ферромагнитный элемент выполнен в виде аксиально намагниченного пос15 тоянного магнита, а его торцовые части подключены к токоподводящим клем" мам.

2. Прибор по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен коаксиальной измерительной катушкой, закрепленной на корпусе.

3. Прибор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен компенсирующим клиновидным неподвижным ферромагнитным элементом в виде незамкнутого кольца из магнитотвердого материала, расположенным вокруг оси и намагниченным в направлении, противоположном направлению намагЗО ниченности неподвижного ферромагнит ного элемента..

1566292

Составитель С.Шумилишская

Техред M.Äèäûê Корректор Т.Палий

Редактор С.Патрушева

Заказ 1219

Тираж 542

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101