Устройство для исследования электротехнических материалов

Класс 21 е, 37,о, С 9 СССР 116 1 Е 11 1 11 11- г инГО ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ев УСТ Л ЕКТРОТЕХН ИЧ ВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛХ гявлено 19 апреля 1947 г. за Мо 370086 в Министерство электростанций ССС с присоединением заявки М 856177Предлагается устройство для исследования электротехнических материалов, в частности для определения угла диэлектрических потерь и для определения магнитных свойств материалов,В известных устройствах для определения угла диэлектрических поте 1 ь последний находится путем вычислений на основе результатов двух измерений, одно из которых дает величину тока в зависимости ог фазы, а другое - величину тока, не зависящего от фазы подводимого к образцу напряжения.Целью предлагаемого изобретения является создание универсального устройства для определения как диэлектрических, так и магнитных характеристик материалов с возможносгыо непосредственного отсчета значений измеряемых величин по шкале стрелочного индикаторного прибора без дополнительных вычислений,Это обеспечивается наличием в устройстве двух параллельных ветвей, включаемых последовательно с источником переменного тока и испытуемым образцом, в одну из которых включен ламповый выпрямитель, а в другую - триод (или тиратрон), на сетку которого подается напряжение, совпадающее по фазе с напряжением на испытуемом образце. Отсчетле логомтметра,сопротилем и т значении угла диэлектрических пот етра, измеряющего отношение токов измеряющего разность падений нап влениях, включенных последователь ь осуществляе ветвях, или по жения в двухс ламповым тся по шкале актив выпряшка вол ных мит р иодом, ность определе личием в устро спытуемого об ния одной из Воз можчивается нания в них идля включе ния магнитных своистйстве двух обмоток, слразца, и переключателобмоток в цепь триода материалов обеспсужащих для помещея, предназначенного (или тиратрона) по Ь 86192следовательно с источником церемонного тока, а другой - в цепь выг.рямителя последовательно с измерительным прибором.На фиг, 1 изображена полная электрическая схема устроиства; ча фиг. 2 - часть схемы, действующей при определении угла диэлектрических потерь и емкости; на фиг. 3 - часть схемы, действующей при снятии магнитных характеристик,Полная схема устройства, изображенная на фиг. 1, состоит цз испытательного трансформатора Т, трехэлектродной лампы или тира- трона,/7 выпрямительной лампы Л двух одинаковых сопротивлении Ю, и Й, включенных по схеме делителя напряжения, уравновешиваю щих сопротивлений Лз и Р сопротивлений Й, и Я- фазорегулятора, регулировочных сопротивлений Я, и Рз, сопротивления смещения Я, двух магнитоэлсктрических измерительных приборов; прибора А и вольтметра, переключателей П П Пз, П П П, и П, и испытуемых образцов О, и О,.Трансформатор Т может быть сменным, секционированцым или же разделен на два трансформатора, в одном из которых сосредоточе ны обмотки для питания накала ламп и обмотка фазорегулятора, в другом - обмотка высокого напряжения для питания анода ламп. Пео вичные обмотки обоих трансформаторов в этом случае должны питаться от одного источника токаВсе переключатели, кроме переключателя П управляются одно 1 рукояткой, поэтому они в дальнейшем называются общий переключи тель П.Для определения фб (тангенс угла потерь диэлектрика) общий переключатель П ставится в положение а и схема устройства принимает вид, показанный на фцг. 2.Ток, протекающий через испытуемый образец О разветвляется в точке аз на две равные части, одна из которых протекает через лампу ,1 а другая - через лампу Л . На сетку лампы Л, поступает напряжение, совпадающее по фазе с напряжением, поступающим на образец.1 созрТок Уь протекающий через ламцу Л равен 1 =, а ток 12, про. текающий через лампу Л 2, равен 1 где 1 - эффективное зна 2чение тока. Эти токи можно пропустить через соответствующие обмотки логометра магнитоэлектрической системы, который измерит их отношение.Шкала логометра может быть проградуирована непосредственно з значениях 1 д 6. Вместо тцратрона можно взять триод, что повысит надежность схемы.На чертеже изображена схема не с логометром, а с обычным вольтметром. Это позволяет использовать тот же измерительный прибор и для других измерений, описываемых ниже,В этом случае в каждую ветвь .1, и Л 2 вводится сопротивление Я = Я 2 = Р. На сопротивлении Л будет иметь место падение напряжения, соотвстствецно.1/, = - , - Ясодар и Ю, -- К2 2Измеряя разность потенциалов между двумя равноотстоящими от центра точками, будем иметь: Я- Ь, - С =- - 11 - соя,2861 с)2 С известной степенью считать соя =1 од,приближения можно Г = - - 11 - 1 ф),1 ЯсЦ 1 о =-ъ т. е откуда Следовательно, после предварительной градуировки шкалы 1 дб может быть определен непосредственным отсчетом по шкале измери тельного прибора (вольтметра) без дополнительных вычислений.Таким образом, для измерения 1 ф достаточно поставить общий переключатель П в положение а, а вольтметровый переключатель П 4 - . в положение б, - б после чего произвести отсчет по шкале вольт. метра 11,Если переключатель П, перевести в положение а, - г то вольтметр Г окажется включенным как амперметр, с шунтом и им можно1измерять емкость образца О так как С =- в, где У, - напряжение, приложенное к образцу О,. Производя измерение емкости при постоянном напряжении (lз, можно проградуировать вольтметр Г в единицах емкости Если явится необходимость измерить емкость С при други напряжениях, то истинное значение емкости Слегко может быть вычислено из соотношения При использовании устройства для снятия магнитных характеристик необходимо повернуть рукоятку общего переключателя П в положение б (фиг, 3),Если переключатель П, поставить в положение г, - а, то вольтметр Г покажет падение напряжения сь 4 во вторичной цепи испытуе. мого образца 02 и, следовательно, максимальное значение индукции в ц,. п 8испытуемом образце В ., =где з - его поперечное4 44 яГ,сечение, Г - число витков вторичной обмотки и- частота перемен 08ного тока. Считая их постоянными, можно положить 4 44 -- Сгде С, - постоянная величина. В результате получимВ мокс С 1 Ь 4Снабдив вольтметр третьеи шкалой, можно непосредственно отсчитывать ВПереводя переключатель П 4 в положение в, - в 2 и передвигая движок реостата Р, до тех пор, пока стрелка вольтметра Г не окажетсяна нуле по шкале индукции В, получим, что амперметр А будет измерять напряжение, равное реактивной составляющей падения напряж-.ния (l на сопротивлении Й 5, т. е. У 5 = Й,1 з 1 пср, а так как сопротивл,1ние Й 5 есть величина постоянная, то И 1 пр = - можно непосредственно отсчитать по шкале прибора А.Можно отградуировать шкалу прибора А так, чтобы он непосред 0,4 в , 1 2.Г,ственно показывал не Ипср, а Изпр, где Й =, а 1 Г, -число витков первичной обмотки идлина средней силовой линии, Л 8692Магнитная проницаемость образца может быть, следовательно, вы.числена, как отношение показаний двух приборов и =- , где1=-Из 1 пр есть показание прибора А.На основании полученных результатов можно также определитьпотери в железе. Для этого передвигают рычаг реостата Р 7 до тех пор,пока вольтметр Ь опять не покажет Втогда прибор А покажетактивную составляющую падения напряжения на Р 5 т. е. У=Яьсозср,а, снабдив прибор А второй шкалой, можно отсчитать 1"=1 соз ср.Так как потери в железе Я = 04/сов - , то, производя измеК,рения при постоянном напряжении с/ получим Й, =lг,1, гдег,=У, - ,Ка Г - отсчет по прибору А, Таким образом, снабдив прибор Л третьеишкалой, можно непосредственно измерять потери в железе.Предмет изобретен и я1. Устройство для исследования электротехнических материалов, в котором измерение угла диэлектрических потерь осуществляется путем сравнения активной слагающей и полной величины тока, пропускаемого через испытуемь:й образец, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно составлено из включаемых последовательно с источником переменного тока и испытуемым образцом двух параллельных ветвей, в одну из которых включен ламповый выгрямитель, а в другую - триод (или гиратрон), на сетку которого подается напряжение, совпадающее по фазе с напряжением на испытуемом образце, с целью непосредственного отсчета угла диэлектрических потерь по шкале логометра, измеряющего отношение токов в ветвях.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что последовательно с выпрямителем и триодом включены активные сопротивления, с целью непосредственного отсчета угла диэлектрических потерь по шкале вольтметра, измеряющего разность падения напряжения в этих сопротивлениях.3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ с е с я тем, что, с целью использования его также для определения магнитных свойств материалоч, оно снабжено двумя обмотками, служащими для помещения в них испытуемого образца, и переключателем, предназначенным для включения одной из обмоток в цепь триода (или тиратрона) последователь но с источником переменного тока, а другой в цепь выпрямителя последовательно с измерительным прибором.86192 Редактор Е Ланцбург Тсхрсд А. А. Камышникова Корректор Г, Е. Кудрявцева Подп. к печ. 8.111-61 гЗак. 324 2/6 Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14, Формат бум. 70 М 108/в Тираж 220 ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Министров СССР Москва, Центр, М. Черкасский пер., д.