Щитовой магнитоэлектрический амперметр

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель повышение виброустойчивости. Щитовой магнитоэлектрический амперметр (ЩМА) содержит магнитную систему 2, например постоянньш магнит, рамку 3 с рабочей обмоткой, растяжки, набор шунтов 6, измерительные клеммы 7 и 8, ограничители поперечных колебаний рамки в виде двух пар концентричных втулок . (В) 9 и 10 и штырьков (букс) 11 и 12, В 9 и IО вьтолнены токопроводящими и изолированы от обоймы 14. Цель достигается тем, что каждая из В 9 и 10 выполнена в виде соосных цилиндров (ц) 16 и 17 с общим основанием 18, растяжки размещены в полости Ц 16, а штырьки 11 и 12 - в Ц 17,внутренняя полость которого имеет изоляционное покрытие. Изобретение позволяет за счет стабилизации положения растяжек, на которых закреплена подвижная часть ЩМА, увеличить собственную частоту на 40% и может быть использовано для измерения постоянных токов в условиях воздействия интенсивных вибраций и ударов. 2 ил. IP

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 01 R 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3898581/24-21 (22) 22 ° 05.85 (46) 15.12.86. Бюл. У 46 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Д.М.Белый (53) 621.317.7(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 213960, кл. G Ol R 5/02, 1968.

Электрические измерения/Под ред.

А.В.Фремке. Л.: Эн., 1973, с,63-66, 88, 104-105. (54) ЩИТОВОЙ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

АМПЕРМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель « повышение виброустойчивости. Щитовой магнитоэлектрический амперметр (ЩМА) содержит магнитную систему 2, например постоянный магнит, рамку 3 с рабочей обмоткой, растяжки, набор шунтов 6, измерительные клеммы 7 и 8, ограничители поперечных колебаний рамки в виде двух пар концентричных втулок .(В) 9 и 10 и штырьков (букс) 11 и 12.

В 9 и 10 выполнены токопроводящими и изолированы от обоймы 14. Цель достигается тем, что каждая иэ В 9 и

10 выполнена в виде соосных цилиндров (Ц) 16 и 17 с общим основанием

18, растяжки размещены в полости Ц

16, а штырьки 11 и 12 — в Ц 17,внутренняя полость которого имеет изоляционное покрытие. Изобретение позволяет эа счет стабилизации положения растяжек, на которых закреплена подвижная часть ЩМА, увеличить собственную частоту на 40Х и может быть использовано для измерения постоянных токов в условиях воздействия интенсивных вибраций и ударов. 2 ил.

4 12

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для, измерения постоянных токов в условиях воздействия интенсивных вибраций и ударов.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости амперметра путем стабилизации положения растяжек, на которых закреплена подвижная часть прибора.

На фиг.1 изображен предлагаемый прибор; на фиг ° 2 — его принципиальная электрическая схема.

Щитовой магнитоэлектрический амперметр содержит установленную в рабочем зазоре 1 магнитной системы 2, например постоянного магнита, рамку

3 с рабочей обмоткой, подключенной через токоподводящие растяжки 4 и 5 параллельно с шунтом или набором шунтов 6 к измерительным клеммам 7 и 8, и ограничители поперечных колебаний рамки в виде двух пар концентричных втулок 9 и 10 и штырьков (букс) 11 и 12, установленных соответственно на неподвижной обойме 13 и рамке 3.

Втулки 9 и 10 выполнены токопроводящими и изолированы от обоймы с помощью покрытий (изоляционных втулок) 14 (вторая втулка не показана) и подключены к измерительным клеммам 7 и 8 последовательно с шунтом

6 и встречно с растяжками 4 и 5.На участке возможного контакта с штырьками 11 и 12 поверхность втулок 9 и

10 по внутреннему диаметру выполнена с изоляционным покрытием 15.

Каждая из втулок 9 и 10 выполнена в виде двух соосных цилиндров 16 и

17 с общим основанием 18. В изоляционном покрытии 14 выполнено отверстие 19 для подключения выводов шунта 6.

Амперметр работает следующим образом.

Как видно из электрической схемы (фиг.2), подключение втулок 9 и 10 осуществлено так„ что ток Х „ в них протекает в противоположном направлении по сравнению с "îêîì I, подаваемым в рабочую обмотку рамки 3, т.е. с током, протекающим по охватываемой втулкой 9 или 10 растяжке 4 (5). При отсутствии паразитных поперечных колебаний рамки 3 буксы ll u

12 и растяжки 4 и 5 расположены вдоль оси по центру втулок 9 и 10. На такое расположение- элементов прибора

76998 2 не влияет поворот рамки 3 вокруг ее оси. Как известно, проводники, по которым токи протекают в противоположных направлениях, отталкиваются друг от друга.. Поэтому между растяжкой. 4 и охватывающим ее цилиндром 16 действуют силы отталкивания, которые при нейтральном положении рамки 3 и при отсутствии поперечных вибраций

10 компенсируют друг друга. В случае же действия поперечных вибраций радиальные зазоры по обе стороны растяжки 4 становятся различными, в результате чего появляются восстанавливаюl5 щие силы, складывающиеся с восстанавливающимися силами растяжки 4 и стремящиеся вернуть рамку 3 в нейтральное симметричное положение. Аналогичные силы возникают между рас20 тяжкой 5 и втулкой 10. Восстанавливающие силы уменьшают амплитуды паразитных поперечных колебаний подвижной части, а также увеличивают жесткость всей системы в поперечном направлении, повышая тем самым собственную частоту ее псперечных колебаний, что ведет к расширению области рабочих частот прибора, т.е. к повы— шению виброустойчивссти. В то же время это не влияет на крутильные колебания подвижной части относительно оси, т.е. не понижает чувствительности прибора. Если радиальный зазор между буксами 11 и 12 и внутренними

35 поверхностями цилиндров 17 выполнен несколько меньшим зазора между растяжками 4 и 5 и охватывающей поверхностью цилиндров 16, то механический контакт растяжек 4 и 5 с втулками 9

40 и 10 будет полностью исключен, что позволит сохранить вибропрочность прибора при интенсивных ударах в поперечном направлении.

В известных приборах при отклоне45 нии подвижных систем от .нейтрального положения величина восстанавливающих сил обусловлена. только силой натяжения растяжек Т и определяется поперечной жесткостью С подвижной систе5О мы. Собственная частота f поперечных колебаний системы при этом равна

ГС

Ф

2П m где m — масса подвижной части.

55 В предлагаемом приборе поперечная жесткость подвижной "истемы С возрастает на величину ЬС и становитt t ся равной С (С = С -> С), где 6С

1276998

Ip(П1

ВНИИПИ Заказ 666!/37 Тираж 728 Подписное

Производств.-полиграф. пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 добавка, обусловленная дополнитель— ной восстанавливающей силой F, возникающей за счет сил отталкивания растяжек и втулок при поперечных колебаниях. 5

Проведены испытания предлагаемой конструкции прибора, изготовленной на базе серийно выпускаемого щитового магнитоэлектрического амперметра типа M)500/1, имеющего слежущие ха- tO рактеристики и параметры: предел измерения 50 А; номинальный ток шунта

30 A условия эксплуатации — возможность воздействия непрерывной виб2 рации с ускорением до 30 м/с; уси- 5 лие натяжения растяжек T,=2,36 Н;

-Ъ масса подвижной части m=1,3 IO кг;

9 поперечная жесткость С=4,29 10 Н.м собственная частота поперечных колебаний f=91 Гц; радиальный зазор меж- 20 ду буксой и втулкой 0,3 мм; внутренний диаметр втулки в месте охвата ею растяжки 1,2 мм; материал втулок медь.

Установлено, что максимальная до- 2S полнительная сила F отталкивания растяжек от втулок, развиваемая при максимальном поперечном смещении подвижной части от нейтрального положе— ния (при упоре букс во втулку), равнаЗр

0,15 Н, что соответствует дополнительной поперечной жесткости 6C =

4,38 10 H.ì . Таким образом, суммарная поперечная жесткость становится равной С =8,67.10 Н м, а собст-З

/ ñc венная частота f = --- g — =130 Гц.

2П m

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет увеличить собственную частоту примерно па 40%, и, тем ур самым, значительно повысить виброустойчивость прибора, расширив область рабочих частот. Кроме того, возникновение при поперечных параэитных колебаниях таких значительных противодействующих сил позволяет резко уменьшить амплитуду этих колебаний и практически предотвратить соударения букс с ограничителями, вызывающими увод в известных приборах.

Формула изобретения

Щитовой магнитоэлектрический амперметр, содержащий обойму с магнитной системой, рамку с рабочей обмоткой, размещенную в рабочем зазоре магнитной системы на двух токопроводящих растяжках, подключенных к соответствующим измерительным клеммам, два ограничителя поперечных колебаний рамки, выполненных каждый в виде соосных втулок, расположенной на обойме, и штырька, расположенного на рамке, а также набор шунтов, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения виброустойчивости, втулки ограничителей поперечных колебаний рамки выполнены в виде двух соосных токопроводящих цилиндров с внешним изоляционным покрытием и общим основанием, при этом второй цилиндр выполнен также с внутренним изоляционным покрытием, растяжки размещены в полости первого цилиндра, а штырьки— в полости второго цилиндра соответствующего ограничителя поперечных колебаний рамки, причем первые цилиндры ограничителей поперечных колебаний рамки подключены к соответствующим выводам набора шунтов, а вторые цилиндры ограничителей поперечных Колебаний рамки подключены к соответ-. ствующим измерительным клеммам.