Устройство для бесконтактного измерения постоянного тока ротора электрической машины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ГОТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее магнитопровод, вращающуюся первичную и неподвижную вторичную обмотки , измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с .я тем, что, с целью повышения точности измерений и уменьшения помех, магнитопровод выполнен тороидальным броневым из двух частей, одна из которых с укрепленной на ней первичной обмоткой, выполненной кольцевой, предназначена для установки на вращающейся части электрической машины, другая часть Сукрепленной на ней вторичной обмоткой предназначена для размещения на неподвижной части электрической машины, в цепи вторичной обмотки последовательно с .ней включены источник переменного напряжения, измерительный прибор и вентиль. Is9 М 4:; СО

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.,Я0„„1121749

3(59 Н 02 К 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 f

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3531065/24-07 (22) 29. 12. 82 (46) 30 . 10.84. Бюл. и 40 (72) Н.А. Меркулов, А.С. Дордий, В.С. Перцев и В.А. Ермаченко (53) 621.313.322(088.8) (56) 1; Патент Великобритании

Ф 1146343, кл. G 01 R, 1975.

2. Патент Великобритании

983273, кл. Н 2 А, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА РОТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее магнитопровод, вращающуюся первичную и неподвижную вторичную обмотки, измерительный прибор, о т — . л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерений и уменьшения помех, магнитопровод выполнен тороидальным броневым из двух частей, одна из которых с укрепленной на ней первичной обмоткой, выполненной кольцевой, предназначена для установки на вращающейся части электрической машины, другая часть с укрепленной на ней вторичной обмоткой предназначена для размещения на неподвижной части электрической машины, в цепи вторичной обмотки последовательно с.ней включены источник переменного напряжения, измерительный прибор и вентйль.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для бесконтактного постоянного тока ротора электрической машины.

Известны устройства для бесконтактного измерения постоянного тока ротора электрической машины, состоя щие из вращающейся кольцевой обмотки по которой протекает измеряемый ток„ и датчиков Холла, расположеннь по периметру обмотки (1J .

Недостатками известных устройств являются низкая помехозащищенность, обусловленная чувствительностью дат чиков Холла к внешним электромагнит ным полям, а также сложность конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому .является устройство для бесконтактного измерения постоянного тока ротора электрической машины, содержащее магнитопровод, вращающуюся первичную и неподвижную вторичную обмотки, измерительный прибор 323

Недостатками указанного устройст ва являются низкая точность измерений, так как результаты измерений зависят от скорости вращения ротора, и низкая помехозащищенность вследствие открытых лобовых частей обмотки

Целью изобретения является повышение точности измерений и помехозащищенности.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем магнитопровод, вращающуюся первичную и неподвижную вторичную обмотки и из" мерительный прибор, магнитопровод выполнен броневым тороидальным из двух частей одна из которых с укрепленной на ней первичной обмоткой, .выполненной кольцевой, предназначена для установки на вращающейся части электрической машины, другая часть с укрепленной на ней вторичной обмоткой предназначена для размещения на неподвижной части электрической машины, в цепь вторичной обмотки . включены последовательно с ней источник переменноро напряжения, измерительный прибор и вентиль.

1121749! ®2

5 !

О !

40 з

Устройство состоит из вращающейся кольцевой первичной обмотки 1, по которой протекает измеряемый постоянный ток ротора электрической машины (не показана), вращающейся час и 2 броневого тороидального магнитопровода 3, кольцевой вторичной обмотки 4 и неподвижной части 5 магнитопровода 3. Между подвижной 2 и неподвижной 5 частями магнитопровода имеется воздушный зазор 6. Часть магнитопровода 4 размещена на валу 7 электрической машины и изолирована от него немагнитной прокладкой 3.

В цепь вторичной обмотки 4 последовательно включены источник переменного тока (не показан), вентиль 9 и измерительный прибор 10.

Устройство работает следующим образом.

Под действием измеряемого тока магнитопровод 3 намагничивается, и рабочая точка на кривой намагничивания перемещается в точку А(фиг.3).

Вентиль 9 включен в цепь таким образом, чтобы в течение одного из полупроводников переменная составляющая магнитного потока была направлена навстречу постоянной составляющей измеряемого тока(фиг.2).

При равенстве 3, W и 3Z Vl (где Ф„и hlZ — числа витков первичной и вторичной обмоток,.3! и 1z — соответствующие токи) происходит резкое изменение суммарного магнитного потока, и so вторичной обмотке 4 возникает ЗДС, которая уравновешивает приложенное напряжение источника переменного напряжения, если пренебречь незначительным падением на-: пряжения в обмотке и в измерительном приборе.

Следующий полупериод в цепи вторичного тока — нерабочий (см.фиг.3).

Если ток изменяется (например увеличивается), то рабочая точка А на, кривой-намагничивания смещается вправо и, следовательно, ток во вторичной цепи нарастает до большого значения, так как ограничивающая его

ЭДС возникает при равенстве

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 3 — кривые намагничивания магнитопровода и вторично го тока.

Отсюда следует, что ток jZ во вторич. ной цепи не зависит от .найряжеиия и

55. частоты вспомогательного источника

В

О, если только это напряжение до-! статочно для получения равенства(1) значения вторичного тока. Таким спо

Пдвышение точности измерений, устройства достигается применени;ем магнитной системы тороидального типа, параметры которой не зависят

Фиг. 2

Фи@ 3

Составитель В. Трегубов

Редактор Л. Веселовская Техред Т.Фанта . Корректор М. Роэман

Заказ 7994/42 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 11 собом, устройство работает как транс форматор постоянного тока, при этомдействующее значение вторичного то- ка 3р пропорционально измеряемому постоянному току 3 .

21749 от скорости вращения электрической машины, а повышение его помехозащищенности — применением магнитной системы броневого типа, являющейся

5 экраном для внешних магнитных полей. Кроме того в устройстве враща-. ющийся трансформатор постоянного то- ка имеет меньшие габариты активного железа, более простую обмотку, чем в известном устройстве..