Электромагнитный логометр

(51)4 С 01 К 5/14 ГОСУД ПО ДЕ йм ..(72) (53) (56) У 28О Под 1972 (54) СССР971. нои тех М.: Э к ергия,ТРиспольлогаба(57 зова ой рити иост высокоиагнитный Меай РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Д.И.Велый621.317(088,8)Авторское свидетельств6058, кл, С 01 К 1/28,сновы измерительред. М.И.Левинас. 386-387,ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЛОГОМЕИзобретение может бытьно в качестве щитовых мпс логометров с повышенью, чувствительностью иоустойчивостью. Электро логометр (ЭМП) содержит .подшипниккачения с внутренним кольцом (ВК) 1,наружное кольцо 2 которого неподв 3 юкно посажено в корпусе 3, магнитопроводы в виде замкнутых цилиндрическихколец, на внешней поверхности кото"рых имеются плавно и взаимно противоположно сужающиеся сквозные кольцевые пазы 11, 12, Ферромагнитный сердечник 13, перемещающийся вместе сВК 1 в воздушном зазоре между ВК 1и магнитопроводами и выполненный ввиде сектора цилиндрической обечайкииз магнитомягкого материала. 11 агнитопроводы закреплены еоосно друг наддругом и расположены коаксиально сподшипником качения. ЭМЛ высокочувствителен. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве щитавЬх малогабаритных логаметрав с повышенной точ эностью чувствиАЛРунастью и ВысакОи вибраустайчиностью, а также в приборах, использующих отношение таков: омметрах, Фазаметрах, Фарапометрах и частатометрах, а также мажет быть 11 использовано в авиационных приборах,Целью изобретения является повыше- иие чувствительности и уменьшения габаритов.На Фиг. 1 схематично изображен 15предлагаемьй электрамагнитныи лого"метр, вид спереди, центральный раз" рез; иа Фиг, 2 - та же, вид снеаху,"на Фиг. 3 " развертка боковой поверх" насти магнитапразадав с фепвамягнит ным элементам, иллюстрируюцы принцип работы лагаметра.ЗлектрамагиРРтньы лОгаметр садерки:1 подшипник качения с виутреьним кольцам 1, наружное кольцо 2 которого не подвижно пасакено н корпус 3, и дне цилиРщрические измерительные Обмотки 4 и 5, охваченный магнитапровада ми, имеющими Форму эамкиутых 1 рьплидрических колец и образованных Ос .а п ванияьи 6 и 7 с навернутыми на них крышками 8 и 9. Магйитопроноды жестка ищрепленц друг над дугом в карп-,се ВИУТЗЯ ВБУРЕГа КОьвда ,"ДщипНРпа коицевтрично с ним путем платпага .а-,.35 саживанип отверстиями на выпслне,;вью в центре корпуса цилиндрический Вы ступ и разделены друг ат друга шай" бой 1 О из нем"гиитна:.О материале, Ьа Цилиндрических внешних Обращенн;1 х к40 Кольцу подшипника поверхностях аба мзгнитопровада имеют Ртеитичные су жаю 1 пиеся сквозные кольцевые пазы 11 и 12 причем сужение пазов В обоих магнифащюводах Взаимна противапалОж" НО. На В-.утреннем кольцепацшипии" ка по всей его высоте укреплен Ферромагнитный сердечник 13 который может перемещаться вместе с кольцом 1 в воздушном з а зоре междт кольцом 1 и магнитаправадаья, при этом сердечник 13 выполнен в виде сектора 11 члР:ндрической Обечайки иэ магнитамягкага ма , териала, вь 1 сата которого ранна .Вьк ате подшипника. Феррамагнитньй сердечиик 13 жестка закреплен Ба кольце-ф подшипника с радиальным зазорам к магнитаправадям, Над подшипникам канцентричио в корпусе неподвижна устанавлена плоская кольцевая шкала 14, прижатая ввернутай в корпус прозрачнойкрьппкой 15 иэ плексиглаэа. На подвижной части размещен указатель, выполненный в виде нанесенной на обращенные к шкале торцовые поверхности ферромагнитного элемента и внутреннегокольца подшипника цветной риски 16,примыкающей к внутренней окружностикольца шкалы,Ферромагнитный сердечник 13 выполнен из пермаллая, риска 16, выполняющая Функции указателя, нанесена крас"най краской. В логометре использованрадиально упорный подшипник, восприни"мающий как радиальные так и осевыенагрузки и имеющий минимальный моменттрения качения, Выбор обусловлен тем,чта при взаимодействии Ферромагнитно"га сердечника 13 с магнитным полем, аконкретно, при его стремлении перекрыть максимально возможную площадьпазов В магнитопроводах, наряду с ради;:льными силами на сердечник 13 мо"гут действовать силы в осевом направлении. Наружный диаметр подшипника6 О мм, высота 35 мм.Электромагнитный логометр работаетследующим образом.Логометр предназначен для измерения Отношения двух токов. Обозначимток., падаваемьй в верхнюю на фиг. 1измерительную обмотку логометра, через 1., а нижнюю - через 1, При подаче в измерительные обмотки 4 и 5токов магнитные патоки замыкаются через кольцевые магиитопроводы вокругобмоток: например,. поток от тока 1,замькается через основание 6, в котором улажена обмотка, навернутую нанега крышку 8 и паз 11, Ферромагнитный сердечник 13, закрепленный навнутреннем кольце подшипника, стремится, естественно, занять положение,при котором использование электромагнитной энергии измерительных обмоток4 и 5 минимально. Таким образом, ферромагнитный сердечник стремится перекрыть пазы 11 и 12 в возможно болееих широком месте и замкнуть магнитный поток не через пазы, а через себя. При этом сердечник 13 поворачивается вместе с внутренним кольцом 1подшипника к расширяющейся части паза.На Фиг. 3 приведена развертка маг"нитапранадав с пропилами и ферромагнитным сердечником. Пусть ток 1 1больше, чем ток 1. Увеличение шириныпазов имеет встречное направление: на фиг. 3 видно, что паз 11 в верхнем магнитопроводе расширяется вправо, а в нижнем магнитопроводе паэ 12 расширяется влево. Поэтому и сердечник 13 стремится одновременно втянуться вправо в сторону расширения паза 11 и влево в сторону расширения паза 12. Но так как 1 ) 1, то сердечник 13 все 1 О таки идет вправо и соответственно происходит поворот внутреннего кольца подшипника вместе с указателем относительно неподвижной шкалы. В данном случае момент первого тока можно счи тать вращающим, а второго - противодействующим. Для работы логометра необходимо, чтобы хотя бы один из моментов зависел от угла поворота (в данном случае от угла зависят оба момента). В электромагнитном приборе моменты, кроме квадрата тока, прапор- циональны производной индуктивности по углу поворота, т.е. изменению индуктивности или ширины перекрываемого 25 ферромагнитным сердечником 13 щелево,го паза от изменения угла поворота. Если быширина паза равномерно увели-. чивалась, т.е. по прямой линии, то это изменение было бы постоянным, производная была бы равна нулю, моменты не зависели бы от угла поворота, т.е. логометр просто бы не работал, сердечник поворачивался бы в сторону большего тока независимо от величины соотношения токов до упора, т.е, до конца шкалы. В предлагаемой конструкции ширина пазов увеличивается, но увеличение имеет затухающий характер.За счет увеличения ширины втягиваниев сторону большего тока происходит,40 но за счет затухающего характера увеличения ширины поворот постепенно прекращается. Например, в данном случае (фиг, 3) происходит поворот в сторону действия тока Т, т.е. вправо, данный момент вращающий. Но постепенно увеличение ширины пазов 11 уменьшается, производная индуктивности по углу также уменьшается и враВп щающий момент также уменьшается. Но одновременно при движении сердечника 13 вправо в другом щелевом пазу противодействующий момент от тока Т увеличивается, так как сердечник здесь выходит на участок с большим углом наклона кривой ширины зазора, здесь изменение индуктпвности от угла проявляется все сильнее и сильнее с углом поворота, таким образом прн некотором угле поворота вращающий и противодействующий моменть: уравновесят друг друга. В случае, если ток 1 больше тока Т, сердечник 13 начинает перемещаться влево на фиг. 3 и картина полностью повторяется, только момент от второго тока. является вращающим, а первого тока - противодействуюшим.Формула и з о б р е т е н и яЗлектромагнитный логометр, содержащий размещенные в корпусе две цилиндрические измерительные обмотки с жестко закрепленными магнитопровояами, плоскую кольцевую шкалу, указатель, ферромагнитный сердечник, закрепленный с воэможностью перемещения в воздушных зазорах магнитопроводов, . о т л и ч а ю щ и й с я тем, чго, с целью повышения чувствительности и уменьшения габаритов, он снабжен подшипником качения, коаксиально размещенным в корпусе, магн.:топроводы вы-, полнены в виде замкнутых цилиндрических колец, на внешней цилиндрической поверхности которых выполнены плавно и взаимно противоположно сужающиеся сквозные кольцевые пазы, ферромагнитньтй сердечник выполнен в вцце сектора цилиндрической обечайки из магнито" мягкого материала, высота которого равна высоте подшипника, каждая измерительная обмотка расположена в соответстьующем магнитопроводе, при этом магнитопроводы закреплены саосно друг над другом и расположены коаксиально с подшипником качения, ферромагнитнЫй сердечник жестко закреплен на внутреннем кольце подшипника качения и с радиальным зазором к внешним цилиндрическим поверхностям магнитопронаружное кольцо подшипника качения жестко закреплено в корпусе,плоская кольцевая шкала размещена перпендикулярно оси подшипника качения, а указатель расположен под шкалой на торцовьг поверхностях ферромагнитного сердечника и внутреннегокольца подшипника качения,.143 О 893 Тарнопольская оставитель ехред 11.Ди актор Е.Копч ректор М.Шаропщ Заказ 5339/48 писное Произ твенно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. 11 роектная1 Тираж ИИПИ Госу по деламМосква 72 Под рственного комитета СС зобретений и открытий Ж, Раушская наб д