152705

-ЕИВЗ,"11 Я ГАГЧ-т ОПИСАНИЕ ИЗ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Подписная группа9 о. К, Кемпайне ОБМОТКА ИН ННО ТЧИКА ВЕЛИЧИНЫ ТОКА 961 г. за754987/24-7ткрытий при Совете Министров СС изобретений2 за 1963 г. Заявлено 8 декабря митет по делам изобретений и Опубликовано в БюллетенИндукционные датчики, представляющие собой немагнитный кольцевой сердечник с обмоткой, выполненной изолированным проводом прямоугольного сечения, намотанным на указанный сердечник в виде тороида, находят широкое применение в качестве чувствительного элемента в устройствах для контроля больших, в частности сварочных, токов. Под действием магнитного поля, создаваемого контролируемым током , в обмотке тороида индуктируется э. д. с. е, пропорциональнаяЖ дюпроизводной этого тока по времени - , т. е. е=р - , где р - коэфй йфициент взаимной индуктивности между током 1 и обмоткой тороида. Тороид подключается к интегрирующей схеме, с выхода которой снимается напряжение У пропорциональное контролируемому току . При использовании электронного усилителя точность всего устройства в целом определяется стабильностью коэффициента р. Погрешность, обусловленная нестабильностью коэффициента р, может достигать 2%. Наибольшие отклонения р от номинала наблюдаются при нарушениях круговой симметрии магнитного поля вокруг контролируемого тока т, вследствие сильных внешних (посторонних) полей, или же резких изгибов токоведущего проводника вблизи тороида. Теоретически это объясняется упрощением, вводимым в вывод выражения для коэффициента р у тороидов с обычным профилем провода обмотки.Целью изобретения является повышение точности измерения величины тока с помощью индукционного датчика, выполненного в виде тороида. Поставленная задача решается в соответствии с изобретением путем повышения стабильности коэффициента взаимной индуктивности,152705для чего обмотка датчика выполняется проводом, имеющим переменную по длине ширину, с постоянным по всей длине обмотки междувитковым зазором,На фиг. 1 изображена часть обычной обмотки тороида; на фиг. 2 - часть предлагаемой обмотки; на фиг. 3 и 4 - выделенные в большем масштабе сечения предлагаемой обмотки в узле 1 на внутренней поверхности кольца (фиг. 3) и в узле П на наружной поверхности кольца (фиг. 4); на фиг. 5 - обмотка, поясняющая возможный способ ее изготовления.Как указывалось выше, обычно используемый вывод выражения для коэффициента взаимной индуктивности, осуществляемый на основе закона полного тока, недостаточно точен. При расчете потокосцепления магнитного поля с измерительной обмоткой предполагается, что число витков о, на единицу длины 1 есь величина постоянная. Между тем, строго говоря, такое допущение не является правомерным,Йибо оно означает, что производная заменяется средним значе.ЖЬтониемМНа фиг. 1 видно, что у тороида, в случае обычно принятых профийдлей обмотки, производная есть величина периодическая. На межйвитковых участках контура интегрирования она равна нулю, а на участках, где находится провод обмотки, достигает больших значений, увеличиваясь (при круглом сечении) от края к центру провода. Дляйотого, чтобы производная действительно оставалась постоянной наИвсем пути интегрирования и тем самым была обеспечена стабильность коэффициента р, необходимо выполнить обмотку, как это предлагается, так, чтобы межвитковый зазор был сведен к минимуму (теоретически говоря, к бесконечно малой величине) и сечение провода было прямоугольным, а его ширина менялась вдоль витка.Как это показано на фиг. 2 - 4, межвитковый зазор 1, заполненный изоляцией (или без нее), постоянен по всей обмотке, провод же обмотки имеет постоянную толщину а, тогда как его ширина 6 на внутренней поверхности кольца сердечника имеет минимальное значение Ь, (фиг. 3), а на боковых поверхностях кольца увеличивается вместе с увеличением расстояния до оси тороида по закону:.йЬ = Ь, - , где Р и Я - расстояния от оси тороида. На внешнеиаповерхности тороида ширина провода наибольшая и равна Ь (фиг. 4), Такая обмотка может изготовляться по следующей технологии. От изо. ляции очищается одна из боковых поверхностей прямоугольного провода и очищенная поверхность пролуживается. После намотки провода на сердечник тороида межвитковые зазоры заливаются легкоплавким припоем С (фиг. 5). Припой в зазоре представляет собой единое целое с одним из витков, а от другого его отделяет слой изоляции провода, При этом необходимо, чтобы удельное сопротивление припоя было близко к удельному сопротивлению материала провода и изоляция провода и материал сердечника обладали достаточной термостойкостью, позволяющей выдержать воздействие расплавленного припоя,Предмет изобретенияОбмотка индукционного датчика величины тока, выполненная изолированным проводом прямоугольного сечения, намотанным в152705 виде тороида на немагнитныйтем, что, с целью повышенияменную по длине ширину, адлине обмотки. кольцевой сердечник, о т л и ч а ю щ а я с я точности измерений, провод имеет перемежвитковый зазор постоянен по всей МОН лыкОРиг 1 Составитель Л. О. Сольцосквина Техред Т. П. Курилко дакзор ректор О. Тюрина Формат бум. 70 Х 108/ы Тираж 860 р Комитете по делам изобретени при Совете Министров СССР осква, Центр, М. Черкасский пер., 6. ипография, пр. Сапунова,Поди. к печ. 10/1 - 63 г.Зак. 317/14ЦБТИ п и Объем 0,26 изд.Цена 4 кои открытий