Электромагнитный прибор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11)1002969.01.81 (21) 3238428 18-2 22) Заявле К 5/14 с присоединением заявкиГееудлрствеииый квмитет 3) Приоритет -СССРпубликовано 07.03.83. Бюллетень М ата опубликования описания 17,03.8 пв делам иэввретеии и вткрмтий72) Авторы изобретен и А. Л. Шп ст льяновскии политехнич(71) Заявите 54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЛ ПРИБОР х и троизмери- электромаг- сердечниИзвестен электромагнитный прибор, содержащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитопроводе с двумя парами внешних полюсных наконечников, между которыми размещен подвижный ферромагнитный элемент на оси, установленный на растяжках, соединенных с амортизационными пружинами 2.Однако устройство обладает существенно нелинейной шкалой в силу квадратичной зависимости вращающего момента от тока в измерительной катушке. Кроме того, оно непригодно для измерения полярности токов и напряжений, обладает низкой чувствительностью и нуждается в механическом демпфировании колебаний подвижной части вследствие слабого магнитого поля измеряемого сигнала.Цель - повышение линейности электромагнитного прибора.Цель достигается тем, что в электромагнитный прибор, содержащий измерительную катушку, расположенную на неподвижном Изобретение относится к элетельной технике, в частности книтным приборам с подвижнымком,магнитопроводе с двумя парами внешниполюсных наконечников, между которымразмещен подвижный ферромагнитный элемент на оси, установленной на растяжках,соединенных с амортизационными пружинами, введены вторая измерительная катушка, два внутренних й -образных полюсных наконечника и С-образный постоянныймагнит, расположенный в плоскости магнитопровода, в торцевой части внешних по 1 Олюсных наконечников, выполненных в видеперекрывающихся спиралей, а измерительные катушки размещены симметрично относительно оси симметрии прибора и соединены последовательно-встречно,На фиг. 1 изображен электромагнитный1 прибор, вид сверху; на фиг, 2 - разрезА - А на фиг. 1; на фиг. 3 - тяговая характеристика прибора.Электромагнитный прибор содержит неподвижный магнитопровод, выполненный ввиде двух пар параллельных пластин внешних 1 и внутренних 2 полюсных наконечников, между которыми расположен С-образный постоянный магнит 3. Причем пластины внешних полюсных наконечников 1прикреплены к разноименным полюсам пос.цо Эц Бтноф С (5 ц Б 1+ тБц) 20 25 Формула изобретения тоянного магнита 3, перекрывая друг друга, и профилированы по взаимно симметричным архимедовым спиралям, направленным в противоположные стороны относительно й-образных внутренних полюсных наконечников 2, снабженных продольным пазом, через который проходит ось 4 подвижного ферромагнитного элемента 5, закрепленная на предварительно закрученных растяжках 6, натянутых амортизационными пружинами 7 так, что стрелочный указатель 8 располагается на нулевой отметке круговой шкалы прибора На неподвижном магнитопроводе установлены короткозамкнутые металлические каркасы 9 двух встречно включенных измерительных катушек 1 О, намотанных изолированным приводом. Устройство работает следующим образом.При прохождении измеряемого токапо каждой измерительной катушке 10 возникает магнитное поле напряженности Н, которое вызывает появление вращающего момента М, приложенного к подвижному ферромагнитному элементу 5.Под воздействием этого вращающего момента подвижный элемент 5 повернется вместе со стрелкой указателя 8 на некоторый угол й, обусловленный равенством вращающего момента и противодействующего момента, созданного растяжками 6.Поскольку известные электромагнитные приборы не имеют собственного магнитного поля, максимальный угол поворота их подвижной системы б односторонен и обусловлен лишь магнитным полем измеряемого тока и, (фиг. 2). Тогда как в предлагаемом приборе собственное магнитное поле Но постоянного магнита 3 вызывает появление дополнительной магнитодвижущей силы, про порциональной эффективной, длине поляризации 1 пластин внутренних полюсных наконечников 2, которая из-за наличия продольного паза в них гораздо больше их габаритов, что уменьшает шунтирование ими магнитного поля постоянного магнита 3. Благодаря этому прибор работает на участке тяговой характеристики с гораздо большей крутизной, где аналогичный угол поворота подвижной системы Ф,пх - Фщ 1 д обеспечивается при меньшем диапазоне измеряемоготока Запах - в х При этом компенсация первоначального момента Мр осуществляется предварительной закруткой растяжек 6 на угол Ао и встречным профилированием внешних полюсных наконечников 1, которые также обеспечивают компенсацию момента собственного магнитного поля Но постоянного магнита 3, так как магнитодвижущая сила одной измерительной катушки 10 складывается с магнитным полем постоянного магнита, а другой - вычитается. В результате шкала такого прибора получается линейной, а его чувствительность будет прямо пропорциональна напряженности поляризующего магнитного поля постоянного магнита, которая значительно превы шает поле измеряемого тока: Ро 5 ц Бт (фо+ф) 5 т 2 С (эц б,.1-5,6 ц) (ЫР, ЬцЕ, ЕИо-М) д 5,2 С (5 цбт+5 т Ьц) о где ро - магнитная проницаемость воздуха; Бц э- соостветственно длина и площадь воздушного зазора между внутренними полюсными наконечниками 2 и подвижным ферромагнитным элементом 5;Ь,Ь -соответственно длина и площадь воздушного зазора между внешними полюсными наконечниками 1 и подвижным ферромагнитным элементом 5;С - удельная жесткость растяжек 6. Из выражения следует, что предлагаемое устройство обладает линейной шкалой 30 и является фазочувствительным, в связи счем может быть использовано для измерения в цепях как переменного при использовании одной секции измерительной катушки, так и постоянного тока. 35Кроме того, чувствительность предлагаемого прибора по крайней мере на порядок выше, чем у известного.Таким образом, предлагаемый электромагнитный прибор наряду с высокими ме трологическими характеристиками обладаети более широкими функциональными возможностями. Электромагнитный прибор, содержащийизмерительную катушку, расположенную на неподвижном магнитопроводе с двумя парами внешних полюсных наконечников, меж ду которыми размещен подвижный ферромагнитный элемент на оси, установленной на растяжках, соединенных с амортизационными пружинами, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности, в него введены вторая измерительная катушка, два внутренних .й-образных полюсных наконечника и С-образный постоянный магнит, расположенный в плоскости магнитопровода, в торцевой части внешних полюсных наконечников, выполненных в виде перекрывающихся спиралей, а измерительные катушки размещены симметрично относительно оси симметрии прибора и соединены последовательно-встречно. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Аналоговые электроизмерительные приборы. Под ред. А. А. Преображенского. М.,Высшая школа, 1979, с. 132 - 133.1002969 юа фгю Редак Заказ Н. Гунько2/27ВНИИПИпо дел113035, МосФилиал ППП Составитель С Техред И. Ве Тираж 708 осударственного м изобретений а, Ж - 35, Рау атент, г. УжгоНумилишскаяс Корректор,Л. Бокшан Подписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5од, ул, Проектная,