PL56708B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.11.1969 56708 MKP GOI ¦#» CZYTELNIA UKD Urzedu Patentowego Pilskiil lurtlpwisl'«) Limk Twórca wynalazku: dr inz. Andrzej Podemski Wlasciciel patentu: Politechnika Szczecinska, Szczecin (Polska) Uklad do kompensacji wplywu temperatury na wskazania induk¬ cyjnego miernika mocy Przedmiotem wynalazku jest uklad do kompen¬ sacji wplywu temperatury na wskazania indukcyj¬ nego miernika mocy.Glówna zaleta miernika mocy o indukcyjnych mechanizmach pomiarowych jest latwosc uzyska¬ nia dowolnego kata obrotu organu ruchomego, co ma podstawowe znaczenie dla produkcji mierni¬ ków wielkokatowych. Obok tej zalety wystepuje istotna wada mierników o indukcyjnych mecha¬ nizmach pomiarowych, która jest silny wplyw temperatury na wskazania.Podstawowa przyczyna zaleznosci wskazan od temperatury jest zmiennosc z temperatura elek¬ trycznej przewodnosci tej czesci organu ruchome¬ go, która uczestniczy w wytwarzaniu momentu kierujacego. Poniewaz wspomniana czesc organu ruchomego, zwana dalej aktywna, wykonywana jest z aluminium lub miedzi, których przewodnosc maleje ze wzrostem temperatury o okolo 4°/o na kazde 10°C, przeto moment kierujacy indukcyjne¬ go mechanizmu pomiarowego jako proporcjonalny do tej przewodnosci bedzie tak samo malal ze wzrostem temperatury.Moment kierujacy w równowadze ze sprezyno¬ wym momentem zwrotnym okresla wychylenie organu ruchomego zalezne od wielkosci mierzonej oraz od temperatury. Poniewaz sprezynowy mo¬ ment zwrotny, podobnie jak moment kierujacy, maleje ze wzrostem temperatury, dlatego wplyw temperatury na wychylenie organu ruchomego jest 15 20 funkcja róznicy wspólczynnika temperaturowego momentu kierujacego i momentu zwrotnego. Jed¬ nakze wspólczynnik temperaturowy momentu zwrot¬ nego wynosi 0,4°/o na kazde 10°C, a wiec jest dzie¬ sieciokrotnie mniejszy od wspólczynnika tempera¬ turowego momentu kierujacego. Stad odchylenie organu ruchomego miernika indukcyjnego bedzie malec ze wzrostem temperatury o okolo 3,6% na kazde 10°C, jesli nie zastosuje sie kompensacji.W produkowanych obecnie miernikach mocy o indukcyjnych mechanizmach pomiarowych kom¬ pensacje zmiennosci wskazan z temperatura uzy¬ skuje sie przez uzaleznienie napieciowego stru¬ mienia roboczego od temperatury. Dzialanie tej kompensacji polega na tym, ze wzrost wielkosci strumienia roboczego ze wzrostem temperatury przeciwdziala maleniu momentu kierujacego, spo¬ wodowana zmniejszeniem sie elektrycznej prze¬ wodnosci aktywnej czesci organu ruchomego. Stad przez dobór charakteru i intensywnosci zmiany wielkosci strumienia roboczego z temperatura mo¬ zliwe jest uzyskanie pozadanej zaleznosci wypad¬ kowej momentu kierujacego od temperatury, za¬ pewniajacej wymagana niezaleznosc wskazan mier¬ nika do temperatury.Potrzebna do tego celu zmiennosc strumienia ro¬ boczego realizuje sie przez zastosowanie w elektro¬ magnesie napieciowym elementów z materialów termomagnetycznych — charakteryzujacych sie za¬ leznoscia przenikalnosci magnetycznej od tempe- 56 70856 708 ratury. Jednakze sposób ten nastrecza szereg trud¬ nosci w praktyce, wobec koniecznosci uzyskania duzej powtarzalnosci charakterystyki temperatu¬ rowej strumienia roboczego w serii elektromagne¬ sów. Przebieg tej. charakterystyki zalezy: od geo¬ metrycznych wymiarów elementu wykonanego z materialu termomagnetycznego, wlasciwosci te¬ goz materialu oraz od punktu pracy na charakte¬ rystyce magnetycznej materialu termomagnetycz- „rfe|^, o czym decyduje magnetyczne powiazanie ¦ ^irientu termomagnetycznego z rdzeniem elektro- nJagnesu i indywidualne wlasciwosci magnetyczne elektromagnesu zmontowanego z elementów o okreslonych tolerancjach. Wplyw tylu róznorod¬ nych ^czynników jest przyczyna niepozadanego roz¬ rzutu charakterystyk, kjórego ograniczenie mozli¬ we jest na drodze selekcji elementów termomagne- t^cznych oraz elektromagnesów, celem dobrania do odpowiedniego* elektromagnesu wlasciwego ele¬ mentu termomagnetycznego.Zmniejszenie rozrzutu charakterystyk dzieki se¬ lekcji ma granice okreslone precyzja przeprowa¬ dzania selekcji, zalezna od dokladnosci pomiarów oraz od powtarzalnosci w calej serii elektroma¬ gnesów powiazania magnetycznego elementu ter¬ momagnetycznego z rdzeniem elektromagnesu. Sta¬ losc magnetycznego powiazania wymienionych ele¬ mentów jest równoznaczna ze staloscia opornosci magnetycznej na stykach elementu termomagne¬ tycznego i rdzenia. Zagwarantowanie stalosci wy¬ mienionej opornosci jest tym latwiejsze, im jest ona wieksza.Jedn3kze zwiekszanie opornosci magnetycznej styku elementu termomagnetycznego z rdzeniem elektromagnesu zmniejsza efektywnosc dzialania elementu termomagnetycznego. Tymczasem efek¬ tywnosc dzialania elementu termomagnetycznego musi byc duza, wobec koniecznosci uzyskania zmiany strumienia roboczego z temperatura o oko¬ lo 3,6% na kazde 10°C przy wykorzystaniu zmiany przenikalnosci magnetycznej istniejacych materia¬ lów termomagnetycznych, wynoszacej okolo 30% na kazde 10°C. Stad sprzecznosc miedzy efektyw¬ noscia dzialania elementu termomagnetycznego, a powtarzalnoscia charakterystyk wskazuje na nieuchronnosc istnienia rozrzutu charakterystyk wobec wymaganej efektywnosci.Celem niniejszego wynalazku jest wyeliminowa¬ nie wszystkich problemów zwiazanych z magne¬ tycznym powiazaniem elementu termomagnetycz¬ nego z rdzeniem elektromagnesu, wytwarzajacego roboczy strumien w mierniku o indukcyjnym me¬ chanizmie pomiarowym. Istota wynalazku polega na tym, ze strumien roboczy uzaleznia sie w okreslony sposób od temperatury przez uzaleznie¬ nie ocl niej wielkosci, zasilajacej elektromagnes napieciowy, przez wlaczenie w jego obwód elek¬ tryczny opornosci indukcyjnej zaleznej od tempe¬ ratury.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który uwidacznia 5 szeregowe polaczenie elektromagnesu napieciowe¬ go z elementem zawierajacym opornosc indukcyj¬ na zmienna z temperatura.W przykladzie przedstawionym na rysunku za¬ cisk 1 elektromagnesu napieciowego 2 jest polaczo- io ny z zaciskiem 3 elementu 4 zawierajacego opor¬ nosc indukcyjna o wartosci zaleznej od tempera¬ tury otaczajacej element 4. Miedzy zaciskami 5 i 6 jest napiecie U, które jest napieciem toru napie¬ ciowego miernika. 15 Dominujacym skladnikiem- opornosci pozornej elektromagnesu napieciowego 2 jest opornosc in¬ dukcyjna, praktycznie niezalezna od temperatury.Równiez w opornosci pozornej elementu 4 opor¬ nosc indukcyjna dominuje w takim samym sto- 20 pniu, jak w elektromagnesie napieciowym 2, jed¬ nakze ta.opornosc indukcyjna jest celowo uzalez^ niona od temperatury tak, ze jej wartosc maleje ze wzrostem temperatury. Dzieki temu ze wzrostem temperatury, przy nie zmienionym napieciu u na 25 zaciskach 5 i 6, wzrosnie napiecie na zaciskach 1 i 6 elektromagnesu napieciowego 2 wskutek zma¬ lenia opornosci elementu 4 miedzy zaciskami 5 i 3.Wzrost napiecia na zaciskach 1 i 6 pociaga za soba wzrost roboczego strumienia napieciowego, pozada- 30 ny ze wzgledu na kompensacje wplywu temperatury na wskazania miernika. Charakterystyke tempera¬ turowa napiecia na zaciskach 116 okresla charak¬ terystyka temperaturowa opornosci indukcyjnej elementu 2 oraz stosunek tej opornosci do opor¬ nosci indukcyjnej elektromagnesu napieciowego 2.Wzgledna latwosc pomiaru opornosci indukcyj¬ nej zarówno elektromagnesu napieciowego 2, jak i elementu 4 z odpowiednia dokladnoscia, jak rów¬ niez latwosc okreslenia charakterystyki temperatu¬ rowej opornosci indukcyjnej elementu 4, pozwala¬ ja na precyzyjne zdeterminowanie temperaturowej charakterystyki roboczego strumienia napieciowe¬ go, co jest warunkiem osiagniecia wymaganej kom¬ pensacji wplywu temperatury. Dzieki temu mozli¬ we jest spelnienie wymagan wyzszej klasy do¬ kladnosci niz dotychczas osiagano w indukcyjnych miernikach mocy. 35 40 45 50 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad kompensacji wplywu temperatury na wskazania indukcyjnego miernika mocy znamien¬ ny tym, ze zacisk (1) elektromagnesu napieciowego (2) jest polaczony z zaciskiem (3) elementu (4) za¬ wierajacego opornosc indukcyjna, przy czym ele¬ ment (4) umieszcza sie wraz z mechanizmem po¬ miarowym w Obudowie miernika.KI. 21 e, 6/02 56 708 MKP G 01 r J- PL