Магнитоэлектрический измерительный механизм

 

l. МЛГННТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ, содержшций постоянный магнит с монотонно возрастаисяцей площадью поперечного сечения , магнитопровод, рамку с измерительной обмоткой, закрепленную на оси и соединенную с указателем, и возвратные пружины, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения чувствительности механизма ,, постоянный магнит выполнен в виде диска, магнитопровод в виде замкнутого полого цилиндра, рамка выполнена в виде сектора и расположена соосно с постоянным магнитом в полости магнитопровода перпендикулярно .оси, а величина центрального угла рамки бпределяется из соотношения a-Mtt Р, ) B-n-HR -r l Р где - центральный угол рамки; и. - угол переменного поперечного сечения постоянного магнита; - номинальное значение рращающего момента; В - величина индукции магнитного поля (постоянного магнита ) в месте расположения рамки; tt - число витков измерительной с S обмотки рамки; I - номинальный предел чувстви«Л тельности по току; R и Г - соответственно максимальный наружный и минимальный внутренний радиусы постоянного магнита.g 2.Механизм по п. 1, отличающийся тем, что поперечное сече ние постоянного магнита возрастает от нулевого значения. 3.Механизм по п. 1, о т л и ч аэо ю щ и и с я тем, что постоянный магнит выполнен из двух половин, разме4 щенных по разные стороны от рамки. эо 4

(1% (111

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

31511 0 01 R 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3477051/18-2 1 (22) 26.07.82 (46) 07.04.84. Бюл. У 13 (72) В.Н.Сопляченко и С.В.Сафонов (71) Саратовский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53)621.307.7.084(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 750375, кл. G 01 R 5/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 627406, кл. G 01 R 5/14, 1/16, 1975. (54 ) (57 ) 1 . МАI !!ИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий постоянный магнит с монотонно возрастающей площадью поперечного сечения, магнитопровод, рамку с измерительной обмоткой, закрепленную на оси и соединенную с указателем, и возвратные пружины, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения чувствительности механизма,. постоянный магнит:выполнен! . в виде диска, магнитопровод - в виде замкнутого полого цилиндра, рамка выполнена в виде сектора и расположена соосно с постоянным магнитом в полости магнитопровода перпендикулярно,оси, а величина центрального угла рамки дпределяется из соотношения

2М М

1.-в.. 1(р.,,)1 где P — центральный угол рамки; . Ж - угол переменного поперечного сечения постоянного магнита1 Ф вЂ” номинальное значение рращающего момента;

5 - величина индукции магнитного поля (постоянного магнита) в месте расположения рамки1

n — число витков измерительной обмотки рамки>

1 — номинальный предел чувствительности по току;

R и — соответственно максимальный наружный и минимальный внутренний радиусы постоянного магнита.

2. Механизм по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что поперечное сече. ние постоянного магнита возрастает от нулевого значения.

3. Механизм по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что постоянный магнит выполнен из двух половин, размещенных по разные стороны бт рамки.

1084684

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения электрических величин или для преобразования их в перемещение.

Известен магнитоэлектрический 5 измерительный механизм, содержащий намагниченный вдоль оси внутрирамочный цилиндрический стержневой постоянный магнит, магнитопровод и прямоугольную подвижную раму (1) .

Магнитный поток, в рабочем воэдуш+ ном зазоре распределяется равномерно и имеет радиальное направление. Измерительный механизм имеет угол отклонения подвижной части ие более 240 . t5

Кроме того, механизм не защищен от влияния внешних магнитных полей, в связи с чем он требует специального экранирования, что увеличивает массу и габариты прибора. Плоская шкала 20 прибора плохо сочетается с цилиндрическим измерительным механизмом меньшего диаметра. Это также увеличивает габариты прибора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является магнитоэлектрический измерительный механизм, содержащий стержневой постоянный магнит с монотонно возрастающей площадью поперечного сечения, магнитопровод, сердечник, возвратные пружины и рамку с измерительной обмоткой, соединенную с указателем, причем рамка расположена в плоскости, проходящей через ось (2) .

В известном устройстве угол поворота указателя также не превышает

270О, что объясняется конструкцией иагнитной системы, т.е. необходимостью замыкания магнитного потока, что обуславливает низкую чувствитель-"О ность измерительного механизма. Кро- . ме того, известный механизм также не защищен от влияния внешних магнитных полей, защита от которых требует применения специальных экранов. Это, 45 а также наличие сердечника приводит к увеличению веса и габаритов устройства.

Цель изобретения - увеличение чув-5О ствительности механизма.

Для достижения цели в магнитоэлект» рическом измерительном механизме, содержащем постоянный магнит с монотонно возрастающей площадью попереч- 55 ного сечения, магнитопровод, рамку с измерительной обмоткой, закреплен-. ную на оси и соединенную,с указателем, и возвратные пружины, постоянный магнит выполнен в виде диска, 60 магнитопровод — в.виде замкнутого полого цилиндра, рамка выполнена в виде сектора и расположена соосно с постоянным магнитом в.полости маг нитопровсща перпендикулярно оси, а 65 величина центрального угла рамки определяется иэ соотношения 2.Ì *

В и 1(Я -е ) где p — центральный угол рамки; — угол переменного поперечного сече ия постоянного магнита

М - номинальное значение вращающего момента;

8 - величина индукции магнитного поля (постоянного магнита) в месте расположения рамки;

0 - число витков измерительной обмотки рамки; номинальный предел чувствительности по токуу

R, — соответственно максимальный наружный и минимальный внутренний радиусы постоянного магнита.

Кроме того, поперечное сечение постоянного магнита возрастает от нулевого значения.

Постоянный магнит выполнен из двух половин, размещенных по разные стороны от рамки.

На фиг. 1 изображен магнитоэлектрический измерительный механизм, вид сверху на фиг.2 -то же, поперечный разрез на фиг.З вЂ” вариант выполнения механизма с постоянным магнитом, выполненным из двух половин.

Магнитоэлектрический измерительный механизм содержит магнитную систему, состоящую из цилиндрического магнитопровода,1 с плоскими основаниями 2. Внутри магнитной системы на основаниях 2,закреплены половины постоянного магнита 3, имеющие переменное поперечное сечение, увеличивающееся в направлении поворота плоской подвижной рамки 4. Рамка 4 расположена в, рабочем зазоре между магнитами 3. Она имеет форму сектора и закреплена консольно на .оси 5, расположенной перпендикулярно плоским основаниям 2. Ось 5 соединена также с пружинами б и указателем 7.

Магнитоэлектрический измерительный механизм работает следующим образом.

В магнитной системе через цилиндрический корпус 1 и основания 2 замыкается магнитный поток постоянных магнитов 3. Этот поток создает в рабочем зазоре магнитное иоле. После подключения рамки 4 к источнику постоянного электрического тока на ее стороны, находящиеся.в магнитном поле, будут действовать силы. Величина и направление действия сил определяется электрическим током, числом витком в рамке, индукцией магнитного поля в рабочем зазоре и длиной сторон рамки, помещенных

1084684 авиа 2 в магнитном поле. При этом силы, действующие на противоположные стороны рамки 4,:направлены в противо-. положные стороны и неравиы по величине в силу переменного сечения магнита 3. Под действием результирующего вращающего момента рамка 4 с осью 5 начинают поворачиваться. Пружины 6, закручиваясь при вращении оси 5, уравновешивают результирующий вращающий момент. Ноложение рам- 10 ки 4 относительно постоянного магнита 3 определяется силой электрического тока в рамке и постоянной измерительного механизма.

Увеличение поперечного сечения 5 постоянного магнита 3 с нулевого! значения вместе с увеличением угла отклонения подвижной части и выпол-, нением магнита 3 из двух половин приводит к повышению чувствительности механизма.

Таким образом, предлагаемое устройство характеризуется малыми габаритами и весом. Поскольку постоянный магнит 3 может быть выполнен с углом. переменного сечения до 360, а рамка 4 с центральным углом не более

30-40, угол отклонения указателя 7 о составляет 320-330 . Кроме того, механизм имеет малые осевые -размеры, что весьма существенно, поскольку его радиальные размеры ограничены размерами шкалы.

1084684

Составитель С. Шумилишская

ТехредЛ.Микеш, Корректор Г.решетник

Редактор С.Юско

Заказ 1989/38 Тираж 711 ..ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° ЮЮ Ю» «В

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,