Способ измерения электродинамических сил

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нн 974152(23) ПриоритетОпубликовано Ъ 511.82. Бюллетень М 9 42Дата опубликования описания 1511.82 51 М. Кп.з С 01 (. 1/12 Госуларственный комитет СССР но лелам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения электродинамических сил в Гоковедущих частяхмощных энергетических установок.Наиболее близким к предлагаемомупо технической суцности является способ, основанный на преобразовании величины электродинамического усилия вэлектрический сигнал1,Недостатком известного способа является то, что для измерения электродинамических сил, действующих на токоведуцие токопровода, необходимопроводить демонтаж токопровода (т,е,убирать опорные изоляторы, на которыхкрепятся токоведущие части), что существенно усложняет схему измеренйя,понижает надежность и точность изме-,рения.Цель изобретения - повышение точности измерения.. Поставленная цель достигается тем, что согласно .способу, основанному на преобразовании величины электродинамического усилия в электрический сигнал, преобразователи Холла размещают на внешней поверхности токоведущей щины по всему периметру, плоскость преобразователей Холла ори ентируют вдоль направления измеренияэлектродинамической силы, причем выходные электроды преобразователейХолла соединяют. между собой последовательно, а управляющие электродыгальванически соединяют через сопротивления с поверхностью токоведущейинны и регистрируют напряжение навыходе, по которому определяют электродинамическую силуНа фиг.1 показано схематическоерасположение преобразователей Холлаи их управляющих электродов на поверхности токоведущей шины, на фиг.2-.15 принципиальная электрическая схемасоединения группы преобразователейХолла,Схема включает Холловские электроды 1 и 2, кбнцы 3 и 4 проводов в цепи управления преобразователей Холла, гальванически соединенные с поверхностью шины, преобразователи Холла 5, провод в цепи управления преобразователей Холла б, шину 7, добавочное сопротивление в цепи управления 8, измерительный прибор 9.При таком расположении преобразователей Холла на поверхности шины и таком соединении управляющих электро-.ОВнапряжение на выходе-го,преобразователя Холла,ток в цепи управления,проекция магнитной индукции на ось 1 в месте расположения )-го преобразонате ля Холла,чувствительность )-гопреобразователя Холла,цепи управления равен: где 0 Гх =1 В 1 А,( 7) Ток в(2) где ц)54 В свою но е=У // (3) 25Мгде Е - напряженность электрического поля наповерхности шины,направленная параллельнооси УЭ30плотность тока на поверхности шины, направленная параллельно оси 1;У - удельная проводимость материала шины. зПодставив выражение (3) н (2) а(2) .в(1), получим3 ф Р 3 (4)40 где К -(сЮ./Вех) (//) Умножив и разделив правую часть уравнения (4) на площадь у поперечного сечения )-го участка шины 5 1, 45 получим;(б)55 где ГХ - проекция электродинамиВческой силы на ось Х,проекция магнитной ин -солист дукции на ось 1 от тока, 6 Опротекающего н 1-омучастке в месте расположения )-го преобразователя Холла;А постоянный коэффициент. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельстве СССР У 575505, кл, 601 Ь 1/14, 1977 (про 65 тотип) .дон на выходе каждого преобразонателяХолла нозникает сигнал, равный напряжение между контактами3 и 4 (фиг 1) на отрезкешины длинойвходное сопротивление преобразователя Холла.очередь, напряжение ц 4 равПри большом разбиении шины на участки, на каждом из которых устанавливаются преобразователи Холла, составляющая В резко уменьша 1 С 06 СТется, поэтому при некотором количест. ве преобразователей Холла этой составляющей можно пренебречь. Тогда .выражение (6) примет вид Учитывая полученное выражение дляс илы Ц , уравнение ( 5 ) можно з анисать ц Гх(К /5 УА)Таким образом, напряжение на выходе каждого преобразователя Холла пропорционально электродинамической силе, действующей на 1-ый участок шины,Соединив Холлонские электроды последовательно (фиг,2), получим сигнал, равныйиО=.Е Г Ф/5 А).Все и преобразователи Холла выбираем с одинаковыми коэффициентами К (этого можно добиться последовательным включением н цепь управления добавочного сопротивления 8), Площади шины 5) также выбираем одинаковыми, Тогда выражение для выходного сигнал= (К/6 А),Х Г Следовательно, суммарный выходной сигнал.с о преобразователями Холла равен величине электродинамической силы, действующей на шину длиной Е в направлении, параллельном оси Х, умноженной на постоянные коэффициенты.Формула изобретенияСпособ измерения электродинамических сил, действующих на токонесущие шины, основанный на преобразовании величины электродинамического усилия в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения,размещают преобразователи Холла на внешней поверхности токонесущей шины по всему периметру, плоскость преобразователей Холла ориентируют вдоль направления измерения электродинамической силы, причем выходные электроды преобразователей Холла соединяют между собой последовательно, а управляющие электроды гальванически соединяют через сопротивления с поверхностью токонесущей шины и регистрируют напряжение на выходе, по которому определяют электродинамическую силу./56 Тирам 887 ВНИИПИ ГосУдарственнопо делая изобретен 113035, Москва, Ж,Подписноео комитета СССРй и открытийРаушская наб д