PL210781B1 - Obwód magnetyczny do kompensacji przepływu magnetycznego wytwarzanego przez prąd mierzony - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest obwód magnetyczny do kompensacji przepływu magnetycznego wytwarzanego przez prąd mierzony stosowany do kompensacyjnego pomiaru prądu.

Znany jest obwód magnetyczny do kompensacji przepływu magnetycznego z opisu patentowego PL 177198 składający się z rdzenia trójkolumnowego z umieszczonymi na kolumnach zewnętrznych uzwojeniami prądu mierzonego i ze szczelinami powietrznymi. Kierunki nawinięcia obu uzwojeń są tak dobrane, że przepływy magnetyczne od obu uzwojeń są dodawane. W szczelinie kolumny środkowej umieszczony jest czujnik pola magnetycznego, który wytwarza sygnał napięciowy proporcjonalny do strumienia magnetycznego i wymusza prąd w uzwojeniu kompensującym, którego wartość jest proporcjonalna do prądu mierzonego. W przypadku prądów mierzonych o dużych wartościach powstaje problem wykonania dwóch pętli z przewodu o znacznym przekroju. Wymaga to zastosowania obwodu magnetycznego przestrzennego jak w opisie patentowym PL 193836, który jest jednak konstrukcją skomplikowaną i kłopotliwą w wykonaniu.

Celem wynalazku jest obwód magnetyczny bez pętli przewodu z prądem badanym.

Istota wynalazku polega na tym, że każda kolumna ma szczelinę powietrzną. Szczelina powietrzna kolumny środkowej ma wielokrotnie mniejszą długość niż szczeliny w kolumnach zewnętrznych. W szczelinie drugiej kolumny zewnętrznej umieszczony jest czujnik pola magnetycznego, a na kolumnie tej nawinięta jest cewka kompensacyjna. W oknie rdzenia między kolumną wewnętrzną i pierwszą kolumną zewnętrzną umieszczony jest przelotowo przewód z prądem mierzonym. Rozwiązanie według wynalazku nie wymaga wykonania pętli z przewodu z prądem mierzonym.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który schematycznie przedstawia obwód magnetyczny do kompensacji przepływu magnetycznego wytwarzanego przez prąd mierzony.

Obwód ma rdzeń trójkolumnowy 1. Każda kolumna K1, K2, K3 ma szczelinę powietrzną kolejno li, Ę ]β. Szczelina powietrzna kolumny środkowej l₂ ma wielokrotnie mniejszą długość szczelina l1, l₃ w kolumnach zewnętrznych. W szczelinie l₃ drugiej kolumny zewnętrznej K3 umieszczony jest czujnik pola magnetycznego 3, a na kolumnie tej nawinięta jest cewka kompensacyjna 2. W oknie rdzenia między kolumną wewnętrzną K2 i pierwszą kolumną zewnętrzną K1 umieszczony jest przelotowo przewód z prądem mierzonym I. Suma długości szczelin H, J2 jest tak dobrana aby obwód magnetyczny zachowywał liniowość zmian indukcji magnetycznej w funkcji prądu mierzonego w całym zakresie jego zmian. Mniejsza długość szczeliny l₂ kolumny środkowej K2 w odniesieniu do długości szczeliny b kolumny zewnętrznej, w oknie której przebiega przewód z prądem mierzonym I powoduje, że spadek napięcia magnetycznego szczelin pozostałych jest tylko częścią wartości przepływu magnetycznego wytworzonego przez prąd mierzony i tylko taka część tego przepływu jest kompensowana przez przepływ magnetyczny wytwarzany przez cewkę kompensującą 2. Mniejszy przepływ podlegający kompensacji wymaga zastosowania mniejszej liczby zwojów cewki kompensacyjnej 2, co prowadzi do obniżenia strat mocy obwodu kompensacyjnego i poprawy właściwości dynamicznych obwodu pomiarowego z uwagi na znacznie mniejszą indukcyjność rozproszenia uzwojenia kompensacyjnego 2.

Claims (1)

1. Obwód magnetyczny do kompensacji przepływu magnetycznego wytwarzanego przez prąd mierzony składający się z rdzenia trójkolumnowego i z umieszczonych na kolumnach uzwojeń prądu mierzonego i kompensacyjnego oraz zawierający szczeliny powietrzne w kolumnach rdzenia i czujnik pola magnetycznego umieszczony w jednej z kolumn, znamienny tym, że każda kolumna (K1, K2, K3) ma szczelinę powietrzną (1, l^, l₃), przy czym szczelina powietrzna kolumny środkowej (l₂) ma wielokrotnie mniejszą długość niż szczeliny (d, l₃) w kolumnach zewnętrznych, zaś w szczelinie (l₃) drugiej kolumny zewnętrznej (K3) umieszczony jest czujnik pola magnetycznego (3), a na kolumnie tej nawinięta jest cewka kompensacyjna (2) oraz w oknie rdzenia między kolumną wewnętrzną (K2) i pierwszą kolumną zewnętrzną (K1) umieszczony jest przelotowo przewód z prądem mierzonym (I).