Электромагнитный прибор с поляризующим подмагничиванием
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к поляризованным электромагнитным приборам с выпрямительным преобразователем, в которых измеряемый электрический сигнал преобразуется во вращательное движение подвижного сердечника, намагничиваемого полем неподвижной измерительной катушки и постоянного магнита. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и линейности шкалы. Прибор содержит немагнитный кронштейн 1 со шкалой 2 и тороидальной полостью воздушного успокоителя 3. На этом кронштейне 1 закреплены также винты подпятников 4 поворотной оси 5 со стрелкой 6, противовесом 7 и ферромагнитным сердечником 8, которая через пружину 9 упруго связана с корректором 10. Подвижный сердечник 8 расположен в рабочем зазоре измерительной катушки 11, которая подключена к входным клеммам, прибора через полупроводниковый выпрямитель 12 и закрыта магнитным экраном 13. Аналогичный экран 14 подвижного сердечника 8 закреплен с другой стороны немагнитного кронштейна 1, в котором выполнено отверстие , где установлен постоянный магнит 15, зажатый между магнитными экранами 13 и 14 (являющимися одновременно его полюсными наконечниками), снабженными по крайней мере со стороны подвижного сердечника 8 овальными отверстиями под крепежные винты для подстроечного смещения экрана 14 вдоль поворотной оси 5 прибора. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (I I) (51)5 G 01 R 5/
ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 3471869! 63 (22) 15.07.82 (46) 30.01.93. 6 юл. N. 4 (71) Ульяновский политехнический институт
: (72) А.Л. Шпади, P.È. Агрест и С,А. Литвинчук (56) Авторское свидетельство СССР
М 1046689; кл. 6 01 R 5/14, 1981. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИБОР С ПОЛЯРИЗУЮЩИМ ПОДМАГНИЧИЕАНИЕМ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к поляризованным электромагнитным приборам с выпрямительным преобразователем, в которых измеряемый электрический сигнал преобразуется во врещательное движение подвижного сердечника, намагничиваемого полем неподвижной измерительной катушки и постоянного магнита. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и линейности шкалы.
Прибор содержит немагнитный кронштейн
1 со шкалой 2 и тороидальной полостью
2 воздушного успокоителя 3. На этом кронштейне 1 закреплены также винты подпятников 4 поворотной оси 5 со стрелкой 6, противовесом 7 и ферромагнитным сердечником 8, которая через пружину 9 упруго связана с корректором 10. Подвижный сердечник 8 расположен в рабочем зазоре измерительной катушки 11, которая подключена к входным клеммам прибора через полупроводниковый выпрямитель 12 и закрыта магнитным экраном 13. Аналогичный экран 14 подвижного сердечника 8 закреплен с другой стороны немагнитного кронштейна 1, в котором выполнейо отверстие, где установлен постоянный магнит 15, зажатый между магнитными экранами 13 и
14 (являю)цимися одновременно его полюсными наконечниками), снабженными по крайней мере со стороны подвижного сердечника 8 овальными отверстиями под крепежные винты для подстроечного смещения экрана 14 вдоль поворотной оси 5 прибора, 1791783
Изобретение поясняется черте>ком, где изображен поперечный и продольный раз3
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частйости к поляризованнь1м электромагнитным приборам с рез предлагаемого прибора без защитного выпрямительным преобразователем, в ко- корпуса, торых измеряемый электрический сигнал 5 Конструктивной основой прибора являпреобразуется во вращательное движение ется немагнитный кронштейн 1 со шкалой 2 подви>кйо1о сердечника, намагничиваемого и тороидальной полостью воздушного успополем неподвижной измерительной катуш- коителя 3. На этом кронштейне 1 закреплеки .L4" ðñòoÿééoÚÃì4ãíèòà, ны также винты подпятников 4 поворотной Известей" Фектромагнитный прибор, 10 оси 5 со стрелкой 6, противовесом 7 и ферсодержащий подвижный ферромагнитный ромйгнитным сердечником 8, которая через пружину 9 упруго связана с корректором 10, Подвижный сердечник 8 расположен в рабочем зазоре измерительной катушки 11, косердечник, закрепленный на поворбтной оси со стрелкой, неподвижную коаксиальйую катушку, создающую рабочий магнит15 ный поток в области ферромагнитного торая подключена к входным "клеммам сердечника, броневой магнитопровод с по- прибора через детекторный выпрямитель стоянным магнитом; содержащим подмаг- 12изакрытамагнитнымэкраном "l3. Аналоничивающий магнитный поток, гичный экран 14 ферромагнитного сердеч- ника 8 закреплен с другой стороны параллельный рабочему потоку. Благодаря
20 немагнитного кронштейна 1, в.котором выэтому в известном электромагнитном приборе имеется линейная шкала постоянного полнено отверстие; где установлен постоянтока, а также обеспечивается повышенная помехозащищенйостb, поскольку в рабочей ный магнит 15, зажатый между, магнитными экранами 13 и 14, являющимися одновреобласти неподви>кного сердечника-имеется
МеННО ЕГО, ПОЛЮСНЫМИ НаКОНЕчНИКаМИ, поляризующее:магнитное поле, которое 25 (sn 1 «I! +1 Но), <7L
2 7Q снабженными по крайней мере со стороны снижает чувствительность прибора к внеш- подвижного сердечника 8 овальными отверним полям. Кроме того, имеется броневой стиямй под крейежные винты для подстромагнитопровод, защищающий рабочую об- ечного смещения экрана 14 вдоль ласть как обычный экран. поворотной оси 5 прибора.
К недостаткам этого прибора следует 30 Работа прибора основана на аксиальотнести довольно сло>кную конструкцию ном воздействии параллельных магнитных магнитной системы и существенную нели- полей постоянного магнита Н,> длиной 1 и нейность шкалы переменного тока с началь- измерительной катушки с током 1, содер>ханой зоной нечувствительности, что конечно щей m витков изолированного провода. При затрудняет производство и использование 35 этом магнитный поток в таком приборе бу таких йриборов.. дет определяться не только магнитовя>куL1enI,IO иэабретения является повыше- щей силой а1измерительной катушки 11, но ние по лехоустойчивости илинейностишка- и магнитной Разностью потенциометров лы., „. ...,,,, ...... 1Hp, между магнитнь|ми экранами полюсныПоставленная цель достигается в при- 40 ми наконечниками) 13 и 14 постоянного магборе, содержащем подви>кный ферромаг- нита 15. Следовательно, вращающий нитный сердечник, закрепленный на моментприбораМьприизвестнойскорости поворотной оси со стрелкой и расположен- изменения индуктивности измерительной ный в плоскости постоянного магнита и не- катушки L по углу поворота а может быть п6дви>кной измерительной катушки, 45 представлен в следующем виде: магнитйый экран с пол1осными наконечниками, за счет введения детекторного выпрямителя, подключенного между входными клеммами in измерительной катушкой, прй- чем постоянный магнит установлен парал- 50 Раскрывая выражения в;вадра лельно оси измерительной катушки между скобках негруд о "-а летит ч о и полюсньпли наконечниками стаканообраз-: действующий момент прибора у пропорной формы, одйн из которых ЯвлЯетсЯ акра-. циональный уде ьной жест <о ти
НоМ измеРительной катУшки. а втоРой — 6озвратной пружины 9 в состоянии равн о
eKPeIIoM поДви>кного ферРомагнитного сер- 55 весия (Уь = У ) должен содержать постояндечника и имеет возмо>кность перемеще- - ную составляюшую У пропорцио а ь у о ниЯ, пРичем ос вРащениЯ сердечника и ось первоначальному повороту оси 5 аа угол и„"-мерительной катушки взаимоперпенди- а 1<оторый необходим для и, который нео ходим для установки на куля рны.
1791783 равно действующему значению самой величины; нулевую отметку стрелки 6 обесточенного прибора 1111-12 «1 f 2
To - T0
М, = Mo + с а = с (а, + a) . (2) Тогда угол первоначального поворота ао составит
12 Н2
2с да (3) а уравнение шкалы для измеряемого тока 1 примет следующий вид: а=(пР 1112+2 I H, m i 11) д1/2 с да (4) При этом поляризующее поле Но постоянного магнита 15 выбирается таким, что при малыхтоках1, соответствующих начальному, участку шкалы 2 прибора, линейный член в круглых скобках выражения (4) гораздо больше квадратичного, то есть
m! 1 i< 21 Hо (5) Формула изобретения установлен параллельно оси измерительной катушки между полюсными наконечниками стаканообразной формы, один из которых является экраном измерительной катушки, а второй — экрайом подвижного ферромагнитного сердечника и имеет возможность перемещения, причем ось вращения сердечника и ось измерительной катушки взаимо перпендикулярны.
Составитель Т,Перова
Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская
Редактор
Заказ 150 Тираж Лодписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 и в диапазоне от 0 до 10% номинальной величины прйбор измеряет в основном средневыпрямленное значение тока ) I, в котором может содержаться 10 — 20% высших гармоник. Эти гармоники могут вызвать дополнительную погрешность прибора, которая также составит около 10% от измеряемой величины тока 1. Однако приведенная погрешность в этом случае не превышает 1% от номинальной величины измеряемого тока, то есть 10% от 10%, В результате зоне нечувствительности электромагнитного прибора в начале шкалы заменяется линейным участком с небольшой погрешностью от искажения формы синусоидального тока, При дальнейшем увеличении измеряе мого тока l квадратичный член уравнения ш калы (4) нарастает гораздо быстрее линейного, поэтому при номинальном токе в конце шкалы прибор измеряет в основном действующее значение, так как действующее значения модуля измеряемой величины
Причем погрешность, обусловленная несинусоидальной формой измеряемого тока 1, в конце шкалы также не превышает допустимой величины, поскольку линейный член уравнения шкалы (4) при номинальном токе на порядок меньше квадратичного.
Благодаря этому прибор может использоваться для достаточно точного измерения действующего значения электрического тока по всей своей линейной шкале. Кроме того, надежное экранирование измерительной катушки и подвижного сердечника полюсными наконечниками магнитного экрана не только повышает помехоустойчивость прибора, но и устраняет необходимость во внешнем экранировании корпуса прибора, что существенно снижает металлоемкость его конструкции.
Электромагнитный прибор с поляризующим подмагничиванием, содержащий подвижный ферромагнитный сердечник, закрепленный на поворотной оси со стрелкой и расположенйы1й в плоскости постоянного магнита и неподвижной
35 измеригельной катушки, магнитный экран с полюсными наконечниками, о т л и ч а ю.- шийся тем, что. с целью- повышения помехоустойчивости и линейности шкалы, введен детекторный выпрямитель, подклю40 ченный между входными клеммами и измерительной катушкой, постоянный магнит
