Электромагнитный ваттметр

 

1 "Ъ

Класс 21е, 3 р д °

КИОТЕ

ABT0PI HOE СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСННИЕ электромагнитного ваттметра.

К авторскому свидетельству В. О. Арутюнова, заявленному 21, января

1935 года (спр. о перв. М 161266).

О выдаче авторского свидетельства оиубликоваио 29 февраля 1936 года. (271) Настоящее изобретение касается электромагнитного ваттметра, имеющего как и ранее известные, два укрепленных на общей поворотной оси плоских сердечника из ферромагнитного материала, каждый из которых помещен в поле, создаваемом . обмотками тока и напряжения.

Создаваемые подвижными сердечниками-системами моменты . направлены навстречу друг другу. Кроме того в одной из подвижных систем обуславливающий отклонение поток равен сумме потоков обеих обмоток, а во второй — их разности.

Отличием предложенной конструкции ваттметра от известных является то, что воздействующие на каждую из двух систем обмотки расположены в различных плоскостях, причем между ними предусмотрен магнитный экран.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 и 2 изображают схематически конструкцию ваттметра, согласно изобретению; фиг. 3— электрическую схему включения обмоток; фиг. 4 — графическое изменение величин самоиндукций катушек ваттметра.

Ваттметр состоит из двух плоских катушек А и В, расположенных одна над другой так, что их геометрические оси параллельны, но несколько сдвйнуты друг относительно друга.

Каждая катуш ка разделена на две части, причем одни части, а именно — f и 3 (фиг.-1) имеют большое число витков W„ тонкой проволоки и являютсв параллельной (шунтовой) обмоткой. Вторые части 2 и 4 катушек имеют несколько витков толстой проволоки и являются последовательной (сериесйой) обмоткой. Из схемы включения обмоток, приведенной на фиг. 3, следует, что обмотки верхней катушки включены так, чтобы их поля совпадали по направлению, а в нижней катушке так, чтобы поля действовали навстречу. Здесь приложенное напряжение обозначено через и, сила тока в цепи через 1, а .добавочное сопротивление через R„.

Из фиг. 1 также можно видеть, что вращающие моменты верхней и нижней системы направлены в разные стороны

Нетрудно установить, что показания такого прибора будут пропорциональны мощности.

Действительно, мгновенное значение вращающего момента всякой электромагнитной системы равно:

1 ..> dL

М= — Р °

2 Ия где i — сила тока в катушке, — угол отклонения подвижной части, L — коэфициент самоиндукции.

Так как то

М = — (ив)". — ".

1 . <71

2 d

Следовательно, для верхней и нижней катушки ваттметра

М„= —, —, (W„ l„+ W i)- Опыт показывает, что форму подвижных сердечников можно подобрать так, чтобы коэфициенты самоиндукции катушек изменялись пропорционально углу отклонения подвижной системы (фиг. 4).

В этом случае легко можно получить условие:

d7 (71;, — —, =const. 7.

Тогда заменяя I„ через — вЂ, будем и иметь

М„= —, (М,„— М,.) dt= о

d7; 2 — — и „Ю Ы созр=с Р.

При равенстве вращающего и про.тиводействующего моментов будем иметь:

c,Ð= с,а

Р= са, :где

de 2 с,= —" —,W W

dx 77 и У и

:c,. — удельный противодействующий молент пружины и

Сд

С ==. с, Таким образом, отклонения подвижной части ваттметра, будут пропорциональны мощности. Для исключения влияния катушек друг на друга между ними помещен экран, например, из пермаллоя. Применение последнего для подвижных сердечников приводит к возможности изготовления ваттметра первого класса точности для применения на постоянном и переменном токах.

Для компенсации внутреннего сдвига между напряжением и током в параллельной цепи следует часть добавочного

Сопротивления R„ шунтировать конденсатором такой емкости, чтобы самоиндукция катушек была компенсирована.

Увеличение самоиндукции верхней катушки при отклонении подвижной части полностью компенсируется таи -, ам ким же 7 — „= — — 7 уменьшением самоиндукции катушки R

Предмет изобретения.

1. Электромагнитный ваттметр с двумя отдельными подвижными системами, укрепленными на общей оси так, что создаваемые ими моменты направлены навстречу друг другу, а каждая из систем находится одновременно под действием обмоток тока и напряжения, причем в первой из систем вызывающий отклонение поток равен сумме потоков обеих обмоток, а во второй — их разности, отличающийся тем, что обмотки воздействующие на каждую из систем, выполнены в виде отдельных расположенных в различных плоскостях катушек.

2. В ваттметре по и. применение разделяющей катушки экранирующей перегородки из магнитного материала.