Способ измерения магнитного момента и устройство для его осуществления

 

Изобретение может, быть использовано для измерения трех составляющих постоянного дштольного магнитного момента (ММ) крупного электрооборудования . Устройство для измерения ММ источника 1 постоянного магнитного поля содержит каркас в виде параллелепипеда , имеющего дверные панели (П) 2 и крышку в виде сдвижных П 3, три взаимно ортогональные обмотки на каркасе, каждая из которых состоит из четырех соленоидов с постоянным шагом намотки, два из которых выполнены в форме параллелепипеда, а два других - треугольные призматические. ,Цля обеспечения открытия дверных и сдвижных П 2, 3 части обмоток проложены вдоль линии разъема бифилярно и вьшедены в жгуты. Для измерения ММ источника 1 постоянного магнитного поля его вводят внутрь устройства, дверные и сдвижные П 2 и 3 закрьюают. Во взаимно ортогональных обмотках появляются электродвижущие силы, пропорциональные величине соответствующей компоненты ММ источника 1. Подключают поочередно взаимно ортогональные обмотки к измерительному блоку 4 и получают соответствующую компоненту . Изобретение повышает точность измерения. 2 с.п. ф-лы, 6 ил. ГУЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D 4 G О1 К 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4017433/24-21 (22) 31.01.86 (46) -23.11.87. Бюл. 1(- 43. (71) Ленинградский институт водного транспорта (72) А.О.Литман, В.И.Мигачев, А.Н.Лихачев и Е.А,Абакумов (53) 621.3 17.44(088.8) (56) Антонов В.Г. и др. Средства измерений магнитных параметров материалов. Л.; Энергоатомиздат, 1986, с,34. Авторское свидетельство СССР

N - 1182448, кл. С 01 К 33/00, 1984. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО МОМЕНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может. быть использовано для измерения трех составляющих постоянного дипольного магнитного момента (ММ) крупного электрооборудования. Устройство для измерения

ММ источника 1 постоянного магнитного поля содержит каркас в виде параллелепипеда, имеющего дверные панели (П) 2 и крышку в виде сдвижных П 3, три взаимно ортогональные обмотки на каркасе, каждая иэ которых состоит из четырех соленоидов с постоянным шагом намотки, два из которых выполнены в форме параллелепипеда, а два других — треугольные призматические, Для обеспечения открытия дверных и сдвижных П 2, 3 части обмоток проложены вдоль линии разъема бифилярно и выведены в жгуты. Для измерения

ММ источника 1 постоянного магнитного поля его вводят внутрь устройства, дверные и сдвижные П 2 и 3 закрывают.

Во взаимно ортогональных обмотках появляются электродвижущие силы, пропорциональные величине соответствующей компоненты ММ источника l. Подключают поочередно взаимно ортогональные обмотки к измерительному блоку 4 и получают соответствующую компоненту. Изобретение повышает точность измерения. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

54143 2 для Y-обмотки с учетом возможности раскрытия системы без разрыва витков.

Устройство содержит (фиг.1 и 2) источник постоянного магнитного поля

1, подвижные дверные панели 2, сдвижныс панели 3, измерительный блок 4, соленоиды 5-8 (фиг.3-5), соединенные последовательно.

Каждый соленоид состоит из прямоугольных витков 9. Обмотка подвижных частей системы (дверные панели

2, панели крыши 3) соединена с обмоткой неподвижных панелей системы гибкими бифилярными жгутами 10 .(фиг.6). Измерительный блок 4 (ИБ) включает веберметр и высокочувствительный вольтметр (не показаны).

Индукционная система состоит из трех электрически независимых Х, У, Z-обмоток. При подключении их по очереди к измерительному блоку 4. они показывают взаимно ортогональные ком— поненты магнитного момента источника

25 1 поля, находящегося в рабочей зоне.

Каждая обмотка (фиг.3 — 5) состоит из четырех последовательно соединенных соленоидов 5 — 8. Каждый соленоид состоит из отдельных катушек

30 9, расположенных на равных расстояниях в параллельных плоскостях в пределах каждого соленоида. Соленоид

8, имеющий наибольший объем, охватывает рабочую зону системы. Катушки

3ч 9 соленоидов 5-7 расположены с равным шагом и имеют одинаковое число вит— ков, которое рассчитывается по формуле

h,IJ,n, = Ь,,Я и,, На фиг,l изображена трехкомпонентная магнитная измерительная система в закрытом вице, указана принятая система координат XYZ на фиг.2— система в открытом. виде с раcKpBITBIMH дверными панелями и сдвижными панелями крыши (источник поля внесен внутрь зоны системы); на фиг. 3 — схема Хобмотки; на фиг.4 — схема 7-обмотки; на фиг.5 — схема Z-обмотки; на фиг.6принцип укладки витков соленоидов

1 13

Изобретение относится к технике измерения магнитных полей и может быть использовано для измерения трех составляющих постоянного дипольного магнитного момента крупного электрооборудования °

Целью изобретения является повышение точности измерения трех составляющих дипольного магнитного момента °

Указанная цель достигается следующим образом, Берут замкнутую витковую систему, нечувствительную к переменной дипольной помехе, расположенной вне системы.

К этой системе подключают веберметр.

Электрооборудование, постоянный магнитный момент которого нужно saMeрить, перемещают (например, краном на тросе) к системе, затем открывают двери и сдвижные панели таким о6разом, что витки обмоток не разрываются, а только деформируются. После этого электрооборудование перемещают в рабочую зону системы и затем двери задвигают, т.е, витковая система приводится в первоначальное состояние, но уже с электрооборудованием внутри.

Все время перемещения электрооборудования веберметр остается подключенным к системе, поэтому интегрирующее устройство веберметра фиксирует изме— нение магнитного потока через витковую систему, а поскольку витковая система не должна реагировать на внешнюю дипольную помеху, то изменение магнитного потока через витковую систему и есть полный магнитный поток электрооборудования и поэтому пропорционален дипольному магнитному моменту.

Возможность открытия дверей и сдвижных панелей обеспечивается объединением выводов всех обмоток в жгут и использованием бифилярных обмоток по контурам панелей.

40 где h, — толщина соленоида 8;

h — толщина соленоида 6;

M, — число витков в катушке 9 соленоида 8; — число витков в катушке 9 соленоида 6;

nt — число катушек на единицу длины соленоида 8; п — число катушек на единицу длины соленоида 6.

Толщины соленоидов 5 - 7 выбираются в пределах 0,05-0,15 от толщины соленоида 8.

Таким образом, рабочий объем в форме параллелепипеда окружен тремя обмотками соленоидов 8 с взаимно перпендикулярными осями. С целью обеспечения доступа в рабочую зону системы без разрыва витков, каждый

Используя закон электромагнитной индукции, нетрудно показать, что с точностью: до дискретности обмотки

ЭДС Я», возникающая в системе от Хсоставляющей переменного дипольного момента, равна E„=-)Яр,nN „, если диполь внутри рабочей. эоны системы, и Е» =О, если диполь вне системы.

Здесь я — частота поля; р, — маг- 45 нитная проницаемость среды; и — число витков на единицу длины соленоида 1;

3 13541 проводник витка катушек соленоида 8 не переходит непосредственно на сдвижные панели или дверцы, а поворачивает вдоль ребра грани и возвращается на свое направление уже вдоль ребра сдвижной панели или дверцы, как показано на фиг.4 (пунктиром показаны границы сдвижных панелей и дверей).

Аналогично выполняются обмотки соленоидов 8 других систем обмоток, поэтому дверцы и сдвижные панели могут открываться без разрыва витков, что обеспечивает доступ в рабочую зону системы.

Изложенная трехкомпонентная система может быть использована для измерения дипольного момента источника переменного поля.

Способ осуществляют следующим образом.

Систему открывают, сдвигая панели 2 и 3, и вносят в нее источник 1 переменного магнитного поля. Двернь»2 и сдвижные 3 панели закрывают. Во всех трех взаимно перпендикулярных системах Х,Y,Z-обмоток появляются

ЭДС, пропорциональные величине соответствующей компоненты дипольного момента источника. Поочередно подключают системы обмоток к ИБ 4 и получают соответствующую компоненту дипольного момента источника 1 переменного магнитного поля.

43

М» - Х-составляющая магнитного

S =-1-1 момента.

Это означает, что внешняя дипольная помеха не дает вклада в ЭДС системы и не влияет на показания вольтметра.

Формула изобретения

1. Способ измерения магнитного мо- . мента источника постоянного магнитного поля, при котором источник поля перемещают относительно измерительной системы с одновременным измерением потокосцепления между ними, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, замкнутую измерительную систему раскрывают беэ разрыва витков, вводят источник поля внутрь рабочей зоны замкнутой измерительной системы, замкнутую измерительную систему закрывают, при этом непрерывно измеряют потокосцепление источника поля с измерительной системой с момента раскрытия и до полного ее закрытия.

2. Устройство для измерения магнитного момента источника постоянного магнитного поля, содержащее три взаимно ортогональные обмотки на каркасе,отличающееся тем, что каркас выполнен в виде параллелепипеда, снабженного дверными панелями и двумя сдвижными панелями крыши, а каждая из трех обмоток состоит из четырех последовательно соединенных соленоидов с постоянным шагом намотки, два из которых выполнены в форме параллелепипеда, а два других— треугольные призматические, при этом для обеспечения открытия дверных панелей и сдвижных панелей крыши части обмоток продолжены вдоль линии разьема бифилярно и выведены в жгуты, соединяющие подвижные и неподвижные панели.

1354143! 354143

1354143

Составитель А.Дивеев

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Редактор А. Ворович

Заказ 5690/41 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4.