Первичный индукционный преобразователь

последовательно встречным к ним включением катушек больщего размера, содержиттри катушки, при этом катушка большегоразмера размещена между двумя катушками меньшего размера, параметры катушек 5связаны соотношением 231%1 = 32 ЧЧг, где81 Я 1 - площадь и число витков катушекменьшего диаметра, 32 Юг - площадь и число витков катушки большего диаметра, приэтом катушки могут быть выполнены круглыми, при этом расстояние между катушками меньшего размера равно(0,395 - 0,435) О, где О - диаметр катушкибольшего размера,На фиг.1 и 2 представлен первичный 15преобразователь с кольцевыми катушками;на фиг.3 - схема соединения катушек преобразователя, где точками показано началокатушек, э стрелками - направление ЭДС,наводимой равномерным магнитным полем, на фиг,4 и 5 - преобразователь с квадратными катушками; на фиг.б и 7 -преобразователь, построенный из седлообразных катушек; на фиг,8 и 9 - преобразователь из катушек сфероидальной формы. 25На всех фигурах показаны: катушкаменьшего размера 1, катушка большего размера 2 и катушка меньшего размера 3,Соотношение габаритов катушек большего и меньшего размеров определяется 30условиями помехозащищенности (безмоментности), Расстояниемежду крайнимикатушками определяется условиями исключения сигнала оттретьей пространственнойгармоники магнитного поля. Сигнал от четных (2-й; 4-й и т.д.) пространственных гармоник исключается благодаря.симметричному расположению одинаковыхкрайних катушек относительно центральной, 40Для любой кольцевой катушки, расположенной на поверхности сферы с радиусом В ЗДС., наводимая в ней "источником",который находится внутри той же сферы,равна: 45гкОЕ =в% В б Я =. - вМР,/ ХЯ о одО о 1дйВ 50б Я = 2 л: йо й Ю 1 р 10 - "х(СОВ О - 1)+рг 0 (сов О - соз О)+г 3. 32 В 2борзо (5 соз О - 6 созг О+1) +1,12 Вз55Сложив, с учетом соединения, ЭДС трех катушек и подставляя в формулу их координаты, приведенные к Вк, на выходе первичногоиндуктивного преобразователя получим; Е = Е 1+ Ез - Ег = 2 л,ио в И/цо2з - зфп О)+Рзо1 з 1;с( 5 вп 0 - 4 зп 0 -- ) + 1)пВггде п=ВкДля обеспечения помехозащищенности центральная катушка включена встречно крайним катушкам, а их геометрические размеры связаны соотношением 2310/1 = =326/г Отношение витков в катушках обратно пропорционально отношению площадейВг 2 Я 1 2 В 2И 1 а г пгЧисло витков в катушках приняты одинаковыми Р/1 = Яг = О/з, т,к, при этом геометрические размеры поперечного сечения обмоток преобразователя меньше всего сказываются на величине его полезного объема. В этом случае и = ХГт.е. радиус центральной катушки должен быть в 1 Д раз больше радиуса крайних катушек; как у из-вестных систем сдвоенных контуров, Нэ практике обычно допускаются некоторые отклонения от расчетных значений параметров, что связано с технологическими допусками на изготовление и особенностями конструкции каркасов. В размерах. катушек зона допуска может быть определена исходя из требования обеспечения помехозащищенности против обычного преобразователя не хуже, чем на порядок, т.е, отношение сигнала помехи в новом преобразователе Ен к сигналу в базовом непомехозащищенном ЕсЕн1=1 011В данйом случаеЕн = Е 1+ ЕЗ - Е 2: Ес = Е 1+ ЕЗ: - = 1 -Ен ЕсЕгЯгиЕ 1+Ез 251 22 Отсюда -0,1 "-"1- --+ 0,1; или 1,34 2( и ( 1,48, т.е, и= 1,4+1 5/. Таким образом, диаметр центральной катушки в 1,34 - 1,48 раза больше диаметра остальных катушек.Значение О/при котором сигнал от третьей гармоники исключается из измерений, определяется из условия5 сов О - 4 ви О -- =07 5 1При и =Трешения уравнения (графически) будет О = 67,5 и, следовательно, расстояние между крайними катушками1. = -=041 ОО9 "-обеспечивает максимальный полезный объем преобразователя и помехозащищенность (безмоментность),Зона допуска по углу О (или расстоянию 1) определяется из тех же соображений при условии, что за базовую берется центральная катушка, у которой э.д,с. от третьей гармоники максимальна, т,е. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Вг = й г 2 ггг р ег = В г 2 вп р Отношение размеров большей и меньшей катушек равной 2 2й Е- = г 2 апгг = г,27 50 Ес(рзо) =КРЗ 3 312 п йкЕн (аз ) = К рзз1й 1=(5 зи О - 4 яп О -- )2 п" З 1,.5Решая это неравенство (графически) относительно для п = 1,34 - 1,48 получим66,5 О 69, 1 =(0395 - 0,435) ОкПреобразователь может быть построениз катушек квадратной формы (фиг,4 и 5).Катушки меньшего размера 1 и 2 со стороной а, отстоят друг от друга на расстоянии,катушка большого размера 2 со стороной а.При условии ЧЧ 1 = ЧЧ 2 = ЧЧ 3; а 2 = Ч 2 акоторые обеспечивают помехозащищенность (безмоментность), с учетом зоны допусков для катушек получаем а 2(1,34 - 1,48) а, 3 = (0,435-0,48) а,Преобразователь может. быть построениз седлообразных катушек (фиг.6 и 7). Катушки меньшего размера 1 и 3 расположенына цилиндре радиуса й и отстоящие друг отдруга на расстояниии катушка большегоразмера 2 расположена в центральной плоскости. Для обеспечения свободного доступа внутрь преобразователя витков влобовых частях катушки поделены пополами разведены по цилиндру радиуса й 2 симметрично через две стороны,При условии ЧЧ 1 = ЧЧ 2 = ЧЧЗ с учетом зоны допусков для геометрических размеров седлообразных катушек получаемй 2 г 2й Е 121 133 О 04250,467,Преобразователь, выполненный из катушек сфероидальной формы укладкой частей катушек по линиям и в сферической системе координат (фиг.8 и 9). "Одинаковые катушки меньшего размера 1 и 3 на сфере меньшего радиуса й, катушка большего размера 2 расположена в центральной плоскости сферы большего радиуса Р 2,При равенстве проекций площадей центральной 2 и двух остальных катушек 1 и 3 система приобретает свойства помехозащищенности при диаметре сферы, на которой расположена центральная катушка в 1,34 раза больше диаметра сферы, на которой расположены остальные катушки, с учетом зоны допусков на геометрические (угловые) размеры сфероидальных катушек:- = 1,28-1,41 Р = 110-114;а .= 126- -1300.Формула изобретения 1. Первичный индукционный преобразователь, содержащиЙ соосно размещенные катушки разных габаритных размеров с последовательно согласным включением катушек меньшего размера и последовательно встречно к ним включением катушек большего размера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов при сохранении помехозащищенности, преобразователь содержит три катушки, при этом катушка большего размера размещена между двумя катушками меньшего размера, параметры катушек связаны соотношением 25 1 ЧЧ 1 = Я 2 ЧЧ 2, где 31 ЧЧ 1 - площадь витков и число витков катушки меньшего габаритного размера; 52 ЧЧ 2 - площадь витков и число витков катушки большего габаритного размера,2. Преобразователь ло п.1, о т л и ч а ю-. щ и й с я тем, что катушки выполнены сОдинакоВым числом Витков,3. Преобразователь по п,2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что катушки выполнены круглыми, при этом расстояние между катушками меньшего размера равно 1 =(0,395 - 0,435) О, где О - диаметр катушки большегб диаметра, 17884831788483 Составитель М.КривенкоТехред М,Моргентал Корректор А,Мотыль Редак аказ 72 . г Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101