Устройство для контроля магнитных свойств магнитопроводов

 

Союз Советскик

Социалистические

Ресттубянк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 917154 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 09. 80 (2 т ) 2983411/18-21 с присоединением заявки Pk— (23) Приоритет— (51)М. Кд.

G 01 R 33/12

Гааударотаенный коннтет

СССР аа делан нэобретеннй н открытий

Опубликовано 30. 03.82, Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 30.03.82 (53) УДК621.317 . 44(088. 8) К. К. Майковский и l0. Н. слов г

Владимирский политехнический; инстиТут ( (72) Авторы изобретения з

j p

1 (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАГНИТНЫХ

СВОЙСТВ МАГНИТОПРОВОДОВ

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля магнитных свойств магнитопроводов (дросселей, трансформаторов, электрических машин) из магнитно-мягких материалов.

Известно устройство для контроля магнитных свойств магнитопроводов (магнитных сердечников), содержащее блок усреднения, усилитель, блок управления, компенсатор, магнитопровод датчика с индуктивными измерителями воздушного зазора и с измерительной и намагничивающей обмотками 11) ..

Недостатки данного устройства " низкая точность контроля, сложность конструкции датчика и невозможность . контроля малогабаритных магнитопро-". водов.

Наиболее близким к. предлагаемому является устройство, содержащее магнитопровод с намагничивающей,и измерительной обмотками, измеритель воздушного зазора, последовательно соединенные блок управления и блок ком пенсации с выходной емкостью, параллельно подключенной к измерительной обмотке f2) .

Недостатки известного устройстваниэкая точность, сложность конструкции датчика и невозможность контроля малогабаритных магнитопроводов, Цель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная .цель достигается тем, что устройство для контроля магнитных свойств магнитопроводов, содержащее магнитопровод-.датчик с намагничивающей и измерительными обмотками, последовательно включенные блок уп- равления и компенсатор и измеритель

1 воздушного зазора, снабжено блоком коммутации, измерителем магнитных параметров, подключенным к выходу блока коммутации, индикатором величйны зазора, двумя усилителями-выпрямителями, блоком вычитания, к двум входам которого соответственно под917154 ключены выходы первого и второго усилителя-выпрямителя, а выход подключен к входам блока управления и индикатору величины зазора, при этом магнитопровод-датчик дополнительно снабжен компенсационной обмоткой, подключенной к компенсатору, а измеритель воздушного зазора в полнен в виде эталонного магнитопровода без воздушного зазора с измерительной и намагничивающей обмотками, в цепи намагничивающих обмоток эталонного магнитопровода и датчика-магнитопровода включены последовательно соединенные об- " разцовый резистор и добавочный резистор, подключенные к источнику переменного напряжения, причем параллельно образцовым резисторам эталонного магнитопровода и датчика-магнитопровода включены соответственно первый и второй усилители-выпрямители, а измерительные обмотки датчикамагнитопровода и эталонного магнитопровода подключены к входам блока коммутации.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — графики, характеризующие изменение амплитуды магнитного потока от тока, протекающего в намагничивающих цепях эталонного и исследуемого магнитопроводов.

Устройство содержит магнитопроводдатчик 1, намагничивающую 2 и измерительную 3 обмотки магниторровода-дат" чика 1, испытываемый магнитопровод

4, образцовый резистор 5, переменный добавочный резистор 6, образцовый резистор 7, .добавочный резистор 8, усилители-выпрямители 9 и 10, блок 11 вычитания, индикатор 12 величины за" зора, блок 13 управления, компенсатор 14, компенсационная. обмотка 15, эталонный магнитопровод 16 без зазора, намагничивающая обмотка 17 и измерительная обмотка 18, нанесенные на эталонной магнитопровод 16, блок

19 коммутации, измеритель 20 магнитных параметров, источник 21 перемен.ного напряжения (тока).

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения от источника 21 переменного напряжения в намаг" ничивающие обмотки 2 и 17 эталонного магнитопровода 16 и магнитопроводадатчика 1, в них протекает ток, а на образцовых резисторах 5 и 7 выделя" ется напряжение, пропорциональное протекающему току, Это напряжение усиливается усилителями-выпрямителя ми 9 и 10 и поступает на вход блока

11 вычитания, с выхода которого напряжение подается на индикатор 12 величины зазора. В намагничивающей обмотке 2 магнитопровода-датчика 1, переменный добавочный резистор 6 поз о воляет плавно изменять величину тока.

При этом с помощью блока 19 коммутации в первый момент измерительные обмотки 3 и 18 включены встречно. Движок переменного добавочного резистоIs ра 6 плавно перемещают от того значения, при котором падение напряжения на нем изменяется от максимальной величины к .нулю, что способствует плавному увеличению тока в намагрВ ничивающей цепи и потока Ч 1 в исследуемом магнитопроводе 4.

На фиг. 2 показан график, характеризующий изменение амплитуды магнитного потока Я".„ (Р и Я ) от значе25 ния тока 1щ, протекающего в наиагничивающих цепях эталонного магнитопровода 16 и исследуемого магнитопровода 4 с магнитопроводом магнитопровода-датчика 1.

3О Совпадение по значению. амплитуды магнитного потока ср, протекающего в исследуемом магнитопроводе 4 и в магнитопроводе магнитопровода-датчика

1, с рабочим значением амплитуды магнитного потока Р в эталонном магнитопроводе 16 (Ф вЂ” сФ = Ч ) фиксиру ется измерителем 20 магнйтных параметров," например, контролируют и измеряют магнитную индукцию вольтметром

4g средних значений с соответственно проградуированной шкалой, так как измерительные обмотки 3 и 18 включены встречно, то на выходе измерителя 20 в этот момент сигнал отсутствует (прибор показывает нуль). Токи 3 и 7» протекающие в намагничивающих обмотках 2 и 17, протекают через образцовые (одинаковые значения) резисторы

5 и 7, усиливаются идентичными уси лителями-выпрямителями 9 и. 10, с выходов которых напряжения U и U подаются на входы блока 11 вычитания °

0 значении воздушного зазора 8 судят по сигналу на выходе блока 11 вычитания hU U UI, который пропорцио- нален разности значений токов 1, и 3 т. e. AU.= k (J-О) = k43 а также амплитудному значению рабочей величины иэгнитнОГО IloToKB cp р Таким

5 9171 образом, значение воздушного зазора определяется следующей зависимостью

25=kl;,aa=kgu,,S где k = k ° k — коэффициент пропорциональности, опре" деляемый рабочей ве" личиной магнитного потока Рг, рМ. 10 и размеренностью И3; в выходной сигнал..

Сигнал, несущий информацию о зна-. чении воздушного зазора, фиксируется. индикатором 12. Влияние воздушного зазора при измерениях магнитных пара- 26 метров магнитопроводов (магнитная индукция, напряженность магнитного по-. ля, проницаемость и т.д) должно учитываться. Таким образом, на выхоД индикатора 12 поступает сигнал, прс - рз порциональный значению воздушного зазора о, позволяющий также судить.о качестве обработки торцовой поверх-ности магнитопровода 4. При контроле магнитных параметров включается эв блок 13 управления и сигнал, посту-. пающий на его вход с выхода блока 11 вычитания, управляет компенсатором

14, который подключен к компенсационной обмотке 45. На выходе компенса" тора 14 подключается соответствуюцая емкость конденсатора в зависимости:

I от значения зазора между торцами магнитопровода-датчика 1 и испытуе- мым магнитопроводом 4 (не показан): или подается соответствующий допюл" нительный потенциал. С помощью ком" пенсатора 14 компенсируется влияние воздушного зазора, и сигнал, снимаемый с измерительной обмотки 3 через блок 19 коммутации (при соответствую-, щем положении элементов управления), подается на вход измерителя 20 маг-. нитных параметров. Причем сигнал содержит информацию только о магнитных свойствах исследуемого магнитопрово-. да 4. формула изобретения

Устройство для.контроля. магнитных свойств магнитопроводов, содержащее магнитопровод-датчик с намагничивающей и измерительными обмотками, последовательно включенные блок управления и компенсатор и измеритель воздушного зазора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено блоком коммутации, измерителем магнитных параметров, подключенным к выходу блока коммутации, индикатором величины зазора, двумя усилителями-выпрямителями, блоком вычитания, к двум входам которого соответственно подключены выходы первого и второго усилителявыпрямителя, а выход подключен к вхо" дам блока управления и индикатору величины Зазора, при этом магнитопровод;. датчик дополнительно снабжен компен" сационной обмоткой, подключенной к компенсатору, а измеритель воздушного зазора выполнен в виде эталонного.магнитопровода без воздушного зазора с измерительной и намагничивающей обмотками, в цепи намагничивающих обмоток эталонного магнитопровода и датчика-магнитопровода включены последо— коэффициент пропор1 циональности, определяемый преобразователем токов Ч и 3

Кроме того, при отбраковке (сортировке) магнитопроводов в сборе, возможно использование в качестве маг- нитопровода-датчика 1 и второй поло" вины магнитопровода, что позволяет судить о качестве обработки торцовых поверхностей собираемых магнитопроводов, о правильности их сборки (стыковки) и проводить их проверку по магнитным параметрам в сборе, что повысит качество контроля, снизит трудоемкость и позволит при необходимости проводить перепроверку собранных изделий.

Использование изобретения позволяет повысить точность контроля. Это обеспечивается тем, что в предлагаемое устройство введены эталонный магнитопровод без воздушного зазора, компенсационная обмотка, два усилителявыпрямителя и блок вычитания, а полная компенсация влияния воздушного зазора контролируется индикатором.

Предлагаемое устройство позволяет также упростить конструкцию магнитопровода датчика, благодаря этому отпадает. необходимость в конструктивном расположении в торцах магиитопровода индуктивных или емкостных элементов датчика, что позволяет уменьшить. габариты магнитопровода датчика и позволяет контролировать параметры малогабаритных магнитопроводов.

917154 вательно соединенные образцовый резистор и добавочный резистор, подключенные к источнику переменного напряжения, причем параллельно образцовым резисторам эталонного магнитопровода и датчика-магнитопровода включены соответственно первый и второй усилители-выпрямите. и, а измерительные обмотки. датчика-магнитопровода и эта-.

8 лонного магнитопровода подключены к входам. блока коммутации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 241521,, кл. G 01 R 33/12, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

N . 317009, кл,. G 01 R 33/12, 1970.

917154

+mr pn

Фиа 2

Составитель Г. Семенова

Редактор Н. Ковалева Техреду И. Гергель Корректор О, Билак

Заказ 1883/67

Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,.ул. Проектная, 4