RU1791783C - Электромагнитный прибор с пол ризующим подмагничиванием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности к пол ризованным электромагнитным приборам с выпр мительным преобразователем, в которых измер емый электрический сигнал преобразуетс  во вращательное движение подвижного сердечника, намагничиваемого полем неподвижной измерительной катушки и посто нного магнита. Целью изобрете- ни   вл етс  повышение помехоустойчивости и линейности шкалы. Прибор содержит немагнитный кронштейн 1 со шкалой 2 и тороидальной полостью воздушного успокоител  3. На этом кронштейне 1 закреплены также винты подп тников 4 поворотной оси 5 со стрелкой 6, противовесом 7 и ферромагнитным сердечником 8, котора  через пружину 9 упруго св зана с корректором 10. Подвижный сердечник 8 расположен в рабочем зазоре измерительной катушки 11, котора  подключена к входным клеммам, прибора через полупроводниковый выпр митель 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 посто нный магнит 15, зажатый между магнитными экранами 13 и 14 ( вл ющимис  одновременно его полюсными наконечниками), снабженными по крайней мере со стороны подвижного сердечника 8 овальными отверсти ми под крепежные винты дл  подстроечного смещени  экрана 14 вдоль поворотной оси 5 прибора. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности к пол ризованным электромагнитным приборам с выпр мительным преобразователем, в которых измер емый электрический сигнал

-npeo;6p efcVi во вращатёльЩё ДвйШние подвс йГбТб рДечника, намагничиваёмогб пЙлем неподвижной измерительной катуш- к 1 т1 сто$ ШШг1Тгнита . ; ;: : ;:л:::; ; 1 1з вёсЧен дл ектромагнитный прибор, содержащий подвижный ферромагнитный сердечник, закрепленный на поворотной ocvrco стрелкой, неподвижную коаксиаль- ную катушку, создающую рабочий магнитный поток в области ферромагнитного сердечника, броневой магнитопрбвод с посто нным магнитом, содержащим подмаг- ничивающий. магнитны й поток, параллельный рабочему потоку. Благодар  этому в известном электромагнитном при- боре имеетс  линейна  шкалаi посто нного тока, а , также, обеспечиваетс  повышенна  помехозащищенность, поскольку в рабочей области .неподвижного сердечника имеетс  пбл ри зующее;магнитное поле, которое снижает чувствительность прибора к внёш- ним пол м. Кроме того, имеетс  броневой магнитопровод, защищающий рабочую область как обычный экран. ...;: .; .. ,; ..

К недостаткам этого прибора следует отнести довольно сложную конструкцию магнитной системы и существенную нелинейность шкалы переменноготокасначэл.ьг ной зоной нечувствительности, что конечно затрудн ет производство и использование т акйх приборов. : . .:,.;. . ... . . : .

Цел ью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости и линейности шка1« ий .. i.M-;-..-.-, : . . .-г- :.:,-.

Лоставлен на  цель достигаетс  в при- боре, содержащем подвижный ферромагнитный сердечник, закрепленный на повбротнб й оси со стрелкой и расположенный в плоскости посто нного магнита и неподвижной измерительной катушки магнитный экран с полюсными наконечникйми , зэ счет введени  детекторного выпр мител , подключенного между входными клеммами и измерительной катушкой, причём посто нный магнит установлен параллельно оси измерительной катушки между полюсными наконечниками стаканообразной формы, один из которых  вл етс  экраном измерительной катушки, а второй экраном подвижного ферромагнитного сер- дечника и имеет возможность перемеще- ни , причем ось вращени  сердечника и ось измерительной катушки взаимоперпендикул рны . ...,, ... . :. . .

0

5 . 0 5

0

0

5

5

Изобретение по сн етс  чертежом, где изображен поперечный и продольный разрез предлагаемого прибора без защитного корпуса. . . . , : - :

Конструктивной основой прибора  вл етс  немагнитный кронштейн 1 со шкалой 2 и тороидальной полостью воздушного успокоител  3. На этом кронштейне. 1 закреплены также винты подп тников 4 поворотной оси 5 со стрелкой 6, противовесом и фер- р Омагнй Н-гым сердечником 8, котора  ч ер ез пружину 9 упруго св зана с корректором 10, Подвижный сердечник 8 расположен в рабо- чем.зазоре Измерительной катушки 11, ко- торй . подключена к вхбдным клеммам прибора через детекторный выпр митель 12 и закрыта магнитным экраном 13. Аналогичный экран 14 ферромагнитного сердечника 8 закреплен с другой стороны немагнитного кронштейна 1, в котором выполнено отверстие, где установлен посто н- ны:й,магнит 15, заж атый между .магнитными : экранами 13 и 14,  вл ющимис  одновременно его, полюсными.Наконечниками, : снабженными по крайней мере со стороны подвижного сердечника 8 овальными отверсти ми под крепежные винты дл  подстро- ечного смещени  экрана 14 вдоль поворотной оси 5 прибора.

Работа прибора основана на аксиальном воздействии параллельных магнитных полей .посто нного магнита Н0 длиной 1 и измерительной катушки с током I, содержащей гтгвитков изолированного провода, При этом магнитный поток в таком приборе будет определ тьс  не только магнитов жу- щей силой ml измерительной катушки 11, но и магнитной разностью потенциометров 1Н0, между магнитными экранами полюсными наконечниками) 13 и 14 посто нного магнита 15. Следовательно, вращающий момент прибора Мь при известной скорости изменени :индуктивности измерительной катушки L по углу поворота а может быть представлен в следующем виде:

j I j 4-1

сН. да

(1)

Раскрыва  выражени  в квадратных скобках,нетрудно заметить, что противодействующий момент прибора Mtt, пропорциональный удельной жесткости с Возвратной пружины 9, в состо нии равновеси  (Мь М„) должен содержать посто н- :ную состапл ющую М0, пропорциональную первоначальному повороту оси 5 на угол Оо , который необходим дл  установки на

нулевую отметку стрелки б обесточенного

прибора

равно действующему значению самой величины: (

Мп М0 + с а с (Оо + а),

(2)

Тогда угол первоначального поворота «о составит

„ mdL- °°-2Т Та

(3) 10

а уравнение шкалы дл  измер емого тока I примет следующий вид;

« (т2 | J |2 +2 I Ир т III) dL/2cda.

.- -: : (4)

При этом пол ризующее поле Но посто нного магнита /15 выбираетс  таким, что при малых токах, соответствующих начальному , участку шкалы 2 прибора, линейный член в круглых скобках выражени  (4) гораздо больше квадратичного, то есть

m

I I 2IHo

(5)

ив диапазоне от 0 до 10% номинальной величины прибор измер ет в основном средневыпр мленное значение тока I I I , в котором может содержатьс  10 - 20% высших гармоник. Эти гармоники могут вызвать дополнительную погрешность прибора, котора  также составит около 10% от измер емой величины тока 1. Однако приведенна  погрешность в этом случае не превышает 1 % от номинальной величины измер емого тока, то есть 10% от 10%. В результате зоне нечувствительности электромагнитного прибора в начале шкалы замен етс  линейным участком с небольшой погрешностью от искажени  формы синусоидального тока.

При дальнейшем увеличении измер емого тока квадратичный член уравнени  шкалы (4) нарастает гораздо быстрее линейного , поэтому при номинальном токе в конце шкалы прибор измер ет в основном действующее значение, так как действующее значени  модул  измер емой величины

-tlP

dt

Причем погрешность, обусловленна  несинусоидальной формой измер емого тока , в конце шкалы также не превышает допустимой величины, поскольку линейный член уравнени  шкалы (А) при номинальном токе на пор док меньше квадратичного.

Благодар  этому прибор может использоватьс  дл  достаточно точного измерени  действующего значени  электрического тока по всей своей линейной шкале. Кроме того, надежное экранирование измерительной катушки и подвижного сердечника пО- люсными наконечниками магнитного экрана не только повышает помехоустойчивость прибора, но и устран ет необходимость во внешнем экранировании корпуса прибора, что существенно снижает металлоемкость его конструкции.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электромагнитный прибор с пол ризующим подмагничиванием, содержащий подвижный ферромагнитный сердечник, закрепленный на поворотной оси со стрелкой и расположенный в плоскости посто нного магнита и неподвижной измерительной катушки/магнитный экран с полюсными наконечниками, о т л и ч а ю щи и с   тем, что. с целью повышени  помехоустойчивости и линейности шкалы, введен детекторный выпр митель, пбдклю- ченный между входными клеммами и измерительной катушкой, посто нный магнит установлен параллельно оси измерительной катушки между полюсными наконечниками стаканбобразной формы, один из

   которых  вл етс  экраном измерительной катушки, а второй - экраном подвижного ферромагнитного сердечника и имеет воз1 можность перемещени , причем ось вращени  сердечника и ось измерительной

   катушки взаимо перпендикул рны.

   . ....... . . . :.-:..-.