Электромагнитный прибор

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИБОР, содержащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитопроводе со спирально профилированными полюсными наконечниками, подвижный ферромагнитный элемент на оси. установленной на растяжках, одна из которых соединена с амортизационной пружиной, постоянный магнит, указатель и шкалу, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности , в него введены полюсная накладка и немагнитный кронштейн с корректором, магнитопровод выполнен броневым, постоянный магнит выполнен тороидальным, при зтом вторая растяжка закреплена на корректоре, постоянный магнит расположен на полюсной накладке в полости измерительной катугцки коаксиально с ней между торцами внутреннего и внешнего полюсных наконечников магнитопровода, а ферромагнитный элемент размешен между постоянным магнитом и внешним Л С полюсным наконечником магнитопровода .; ОЬ эо ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

3(50 G 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (21) 3385989/18-21 (22) 21.09.81 (46) 07.10.83. Бюл. 9 37 (72),A.Ë.Øïàäè и P È.Агрест (71) Ульяновский политехнический инс. титут (53) 621.417.761 (088.8) (56) 1. Арутюнов В.О. Электрические измерительные приборы и измерения, М.-Л., ГЭИ, 1958, с. 245.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3238428/18-21, кл. G 01 R 5/14, 1981. (54) (57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИБОР, содержащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитоцроводе со спирально профилирован- . ными полюсными наконечниками, подвижный ферромагнитный элемент на оси, установленной на растяжках, одна из которых соединена с амортизационной пружиной, постоянный магнит, указатель и шкалу, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены полюсная накладка и немагнитный кронштейн с корректором, магнитопровод выполнен броневым, постоянный магнит выполнен тороидальным, при этом вторая растяжка закреплена на корректоре, постоянный магнит расположен на полюсной накладке в полости измеритель. ной катушки коаксиально с ней между торцами внутреннего и внешнего полюсных наконечников магнитопровода, а ферромагнитный элемент размещен . Е

Ф между постоянным магнитом и внешним полюсным наконечником магнитопровода.

1046689

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитный прибор, содер-40 жащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитопроводе со спирально профилированными полюсными наконечниками, подвижный ферромагнитный элемент на оси, уста45 новленной на растяжках, одна из которых соединена с амортизационной пруминой, постоянный магнит, указатель и шкалу, введены полюсная накладка и немагнитный кронштейн с корректором

50 магнитопровод выполнен броневым, постоянный магнит выполнен тороидальным, при этом вторая растяжка закреплена на корректоре, постоянный магнит расположен на полюсной накладке в полости измерительной катушки коаксиально с ней между торцами внутреннего и внешнего полюсных наконечников

55 магнитопровода., а ферромагнитный элемент размещен между постоянным магнитом и внешним наконечником магнитопровода s

На фиг. 1 показан предлагаемый прибор, общий вид, поперечный разрез> на фиг. 2 — то же, продольный разрез«65

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к поляризованным электромагнитным приборам с подвижным сердечником. Известен электромагнитный прибор, содержащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитопроводе, подвижный ферромагнитный элемент. на оси, пружину, указатель и шкалу (1).

Недостатками указанного прибора 10 являются невозможность определения полярности измеряемого тока, нелинейность шкалы, низкая чувствительность °

Известен электромагнитный прибор, 15 содержащий две встречно включенные измерительные катушки, расположенные на неподвижном магиитопроводе с двумя парами внешних и двумя внутренними Я -образными полюсными наконечниками, между которыми размещен подвижный ферромагнитный элемент на оси, установленной на растяжках, соединенных с амортизационными пру жинами, а также С-образный постоян ный магнит, расположенный в плоскос ти магнитопровода в торцовой части внешних полюсных .наконечников, выполненных в виде перекрывающихся спиралей, указатель и шкалу (2).

Однако известный прибор недостаточ. но чувствителен, что обусловливается значительной длиной силовых линий в магнитопроводе и приводит к снижению помехозащищенности данного устройства, увеличению его габаритов.

Конструктивной основой прибора является немагнитный кронштейн 1 со шкалой 2 и радиальным пазом 3 для завода подвижной системы при сборке прибора, На кронштейне 1 закреплены винт корректора 4 и амортизационная пружина 5 растяжек 6, на которых установлена поворотная ось 7 с указателем 8 и подвижным ферромагнитным элементом 9, Элемент 9 расположен в воздушном зазоре между внешним 10 и внутренним 11 полюсными наконечниками, образующими броневой сердечник 12 неподвижного магнитопровода, внутри которого размещены измерительная катушка 13 с изоляционным каркасом 14 и кольцеобразная полюсная накладка 15 с постоянным магнитом 16. Полюсные наконечники 10 и 11 профилированы по спирали, например арифметической, и образуют спиральный паз 17.

Устройство работает следующим образом.

Вращающий момент создается благодаря втягиванию ферромагнитного элемента 9 в область максимального магнитного потока. Постоянный магнит

16, намагниченный вдоль оси 7, создает в магнитной системе прибора поляризующее поле Н, сдвигающее его рабочий диапазон на более линейный и крутой участок квадратичной тяговой характеристики. При этом магнитный поток в приборе определяется не только перекрытием подвижного элемента

9 с профилированным полюсным наконечником 10 и магнитодвижущей силой измерительной катушки 13 с током Э но и магнитной разностью потенциалов между полюсами поляризующего постоянного магнита 16. Следовательно, вращающий момент М прибора может быть представлен н следующем виде! М 3WH H(03 eHOO) Ý1 Э С 1 а, где W - энергия магнитного поля м прибора;

0>? — МДС измеряемого тока щ — количество витков измерительной катушки 13>

Х- — расстояние между полюсами постоянного магнита 16

Н б1 — поле поляризации„ практичести pasное коэрцитивной силе Н магнита 16)

a(. — угол поворота подвижной системы приборами

31 ЭА - скорость изменения индуктивности по углу поворота сС.

При этом противодействукщий момент М, пропорциональный удельной жесткости С растяжек 6, в состоянии равновесия М Мя должен содержать

«постоянную составляющую Ио, пропор1046689

Щ Э- Э(„ г г . .с, Ж-

М„=м +с(.=c(d.о+ J) (2) 10 (8) 1с а (3) а уравнение шкалы для измеряемого тока I примет следующий видг (5) 25

Составитель С. Шумилщи gàft

Редактор A.Ôðoëoâà Техред A.À÷ Корректор С. Шекмар

Заказ 7723/44 Тирам 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 циональную первоначальной закрутк е растяжек на угол nl который необходим для установки на нулевую отметку,указателя 8 обесточенного прибораг

В этом случае угол первоначаль-! ной закрутки растяжек Mq будет равен,(.= ((юг3 уН иЭ)— Хс ЭФ. (4 )

Поскольку поле магнита 16 выбира" ется гораздо большим магнитного поля измеряемого тока, т.е.

r

I то для постоянного тока I-шкала такого прибора получается практически линейной и высокочувствительной

hHo ЖЭ 34 (6) 3 dтогда как для переменного I шкала имеет обычный для электромагнитных приборов вид: так как среднее значение переменно

:го члена в уравнении (3) равно нулю.

Благодаря этому прибор мажет использоваться как для измерения переменных токов, так и для измерения и, определения полярности постоянных токов при высокой чувствительности и линейности в области малых токов ,3<0,2g, где обычные электромагнитные приборы неприменимы из-эа большой пЬгрешности измерения. В то же время компактная конструкция обеспечивает прибору высокую помехоустойчивость и максимальную чувствительность благодаря малой протяженности силовых линий измерительной катушки и поляризуккцего магнита, а также броневой конструкции магнитопровода, I