Устройство для контроля числа витков катушки

Оп И(:АНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социапистииескнх Республин.(22) Заявлено 05,06. 78 (21) 2623368/18-21с присоединением заявки Мо(51)М, Кл,3 Й 01 3. 29/20 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(53) УДК 621. 317. , 082.743(088.8) Дата опубликования описания 15. 11. 80 В. И. Вухов и Л. И. Достов(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧИСЛА ВИТКОВ КАТУШКИ Изобретение относится к области электрических измерений неэлектрических величин, а точнее к той ее части, которая занимается вопросами измерения числа витков,и предназ начено для контроля числа витков катушек, имеющих короткоэамкнутый металлический каркас.Изобретение может быть использовано для измерения числа витков об моток управления трехфазных дросселей насыщения, короткозамкнутый виток которых предназначен для снижения величины напряжения третьей гармоники в цепи управления. 15Кроме того, устройство может быть использовано для контроля числа витков датчиков положения системы управления и защиты реакторов атомных станций и катушек электромагнитов 20 электрофизических установок.Известен трансформаторный датчик для измерения числа витков катушек 1, содержащий ферромагнитный сердечник, измерительную и эталонную 25 катушкиОднако известное устройство не обеспечивает заданной точности при измерении числа витков катушки, намотанной на короткозамкнутый метал лический каркас. Наличие коротко- замкнутого металлического каркаса, обраэующегб короткоэамкнутый виток, в котором индуктируется ток, от магнитного потока обмотки возбуждения, создающий в свою очередь встречный магнитный поток, превышающий в несколько раз основной магнитный поток катушки, является основной причиной, не позволяющей измерить действительйое количество витков катушки. Наличие прямолинейного разомкнутого) ферромагнитного сердечника не позволяет измерить число витков контролируемой катушки при напряжении, близком к рабочему. Из известных устройств для контроля числа витков катушек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас, наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля числа витков катушки 21, содер-. жащее магнитопровод с контролируемой и эталонной катушками, включенными последовательно-встречно, индикаторный прибор и источник питания. Кроме того, устройство снабжено компенсационными цилиндрическими катушками и обмоткой возбуждения.779925 4 На чертеже представлена принципиальная схема устройства для контролячисла витков катушки, содержащегомагнитопровод 1 с контролируемой 2 иэталонной 3 катушками, а также измерительную, обмотку 4, в цепь которойвключен индикаторный прибор 5. Контролируемая и эталонная катушки, включенные последовательно-встречно, через,контакты коммутатора б подключены кисточнику постоянного тока 7, Прииспользовании в качестве эталоннойуниверсальной катушки устройство калибруется по калибровочной катушке 8.При этом в качестве калибровочной катушки 8 необходимо испольэовать ка тушку, параметры которой близки илианалогичны параметрам контролируемойкатушкиУстройство для контроля числа витков катушки работает следующим образом.Последовательно соединенные между ,собой контролируемую 2 и эталонную3 катушки через коммутатор б подключают к источнику питания 7 и пропускают заданной величины постоянный ток.Так как магнитные потоки .контролируемой 2 и эталонной 3 катушек направлены втсречно, то результирующий.магнитный поток равен разности магнитных потоков укаэанных катушек. Приразмыкании контактов кдммутатора б визмерительной обмотке 4 наводится электродвижущая сила самоиндукции, пропорциональная результирующему магнитному потоку магнитопровода 1. Изменением величины витков эталонной 3 катушки по индикаторному прибору 5 добиваются того, чтобы результирующийпоток был равен нулю. При этом чувствительность прибора задается (регулируется) величиной тока, проходящегопо катушкам 2 и 3, так как короткозамкнутый виток контролируемой 2 катушки не вносит ограничений на режимработы устройства. Положение измерительной обмотки 4 при настройке определяется с помощью калибровочной катушки 8, которая включается в цепьисточника питания 7 вместо контроли"руемэй 2 катушки. При равенстве витков калибровочной 8 и эталонной 3 катушек и при отсутствии магнитного потока в магнитопроводе 1 добиэаютсЯотсутствия отклонения стрелки индикаторного прибора 5. Выполнениеукаэанных условий и использованиезамкнутого магнитопровода гарантируетвысокую чувствительность при контролечисла витков. Наличие компенсационных витков не является эффективным средством уменьшения дополнительной погрешности, так как последние имеют индуктивную связь с эталонной катушкой, отличную от тесной индуктивной связи контролируемой катушки. Кроме того, короткозамкнутый металлический каркас и компен сационные витки, связанные с обмот-, кой возбуждения, не позволяют произ водить контроль числа витков катушек, а также проверку отсутствия короткоэамкнутых витков из-за значи- щ тельного нагрева катушки и низкой чувствительности устройства, вызванной появлением дополнительного коротко- замкнутого витка, омическое сопротивление которого значительно выше омического сопротивления короткозамкнутого каркаса и компенсационных витков.Цель изобретения вповышение чув" ствительности и точности измерения. 40Цель достигается тем, что в устройство для контроля числа витков катушки, содержащее магнитопровод с контролируемой и эталонной катушками, включенными последовательно-встречно, 45 индикатор и источник питания, введены коммутатор, калибровочная катушка и измерительная катушка, установленные на магнитопроводе, который выполнен замкнутым причем индикатор подключен 50 параллельно измерительной катушке, начало обмотки калибровочной катушки подключено к начальным концам обмоток эталонной и контролируемой катушек, а ее кОнец к разомкнутому контакту переключателя коммутатора, конец обмотки эталонной катушки подключен "-черезпоследовательно соединенные источник питания, коммутатор и замкнутые контакты коммутатора к концу обмотки контролируемой катушки. 40Источник питания выполнен в виде источника постоянного тока. Ь качестве коммутатора может быть использованпереключатель, полупрсаодниковый коммутатор и др. б 5)Недостатком такого устройства является то, что оно не обеспечивает "высокой точности и чувствительностипри контроле числа витков катушек,намотанных на короткозамкнутый металлический каркас, так как наличие намагнитопроводе обмотки возбуждениясоздает постоянный по величине маг-, нитный "поток, который индуктирует вметаллическом. каркасе ток. Этот токс одной стороны создает встречныймагнитный поток, являющийся источнн "ком дополнительной погрешности, а сдругой стороны указанный ток нагревает короткозамкнутый металлическийкаркас, что ограничивает величинутока обмотки возбуждения, а, следовательно, и чувствительность устройства. использование дополнительных элементов - измерительной и калибровоч ной катушек и коммутатора обеспечи" вает высокую точность контроля числа витков катушек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас (не хуже Т 1 виток).779925 Формула изобретения Составитель В. Дубковдактор Г. Улыбина Техред Е,Гаврилешко Корректор М. а 019ого комитета СССРий и открытийРаушская наб, д. Подпис Заказ 9318/11ВНИИПИ Госупо делам113035, Иос ражтве НретеЖлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 1, Устройство для контроля числа витков катушки; содержащее магнитопровод с контролируемой и эталонной катушками, включенными последовательно встречно, индикатор и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в него введены коммутатор, калибровочная катушка и измерительная катушка, уста,новленные на магнитопроводе, который выполнен замкнутым, причем индикатор подключен параллельно измерительной катушке, начало обмотки калибровочной катушки подключено к начальным кон цам обмоток эталонной и контролируемой катушек, а ее конец к разомкнутому контакту переключателя коммутатора, конец обмотки эталонной катушки подключен через последовательно соединенные источник питания, коммутатор и замкнутые контакты коммутатора к концу обмоТки контролируемой катушки.2. Устройство для контроля числа витков катушки по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что источник питания выполнен в виде источника постоянного тока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 440618, кл. С 01 В 29/20, 22.11.71. 2Авторское свидетельство СССР 9 373661, кл. С 01 В 29/20, 28.11.71.