SU779925A1 - Устройство дл контрол числа витков катушки - Google Patents

Description

Изобретение относится к области электрических измерений неэлектрических величин, а точнее к той ее части, которая занимается вопросами измерения числа витков, и предназначено для контроля Числа витков катушек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас.

Изобретение может быть использовано для измерения числа витков обмоток управления трехфазных Дросселей насыщения, короткозамкнутый виток которых предназначен для снижения величины напряжения третьей гармоники в цепи управления. 15

Кроме того, устройство может быть использовано для контроля числа витков датчиков положения системы управления и защиты реакторов атомных станций и катушек электромагнитов 20 электрофизических установок.

Известен трансформаторный датчик для измерения числа витков катушек (1), содержащий ферромагнитный сердечник, измерительную и эталонную катушки.

Однако известное устройство не обеспечивает заданной точности при измерении числа витков катушки, намотанной на короткозамкнутый метал2 лический каркас. Наличие короткозамкнутого металлического каркаса, образующего короткозамкнутый виток, в котором индуктируется ток, от маг· 5 нитного потока обмотки возбуждения, создающий в свою очередь встречный магнитный поток, превышающий в несколько раз основной магнитный· поток катушки, является основной причиной, Ю не позволяющей измерить действительноеколичество витков катушки. Наличие прямолинейного (разомкнутого) ферромагнитного сердечника не позволяет измерить число витков контролируемой катушки при напряжении, близком к рабочему.

Из известных устройств для контроля числа витков катушек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас, наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля числа витков катушки [2], содержащее магнитопровод с контролируемой 25 и эталонной катушками, включенными последовательно-встречно, индикаторный прибор и источник питания. Кроме того, устройство снабжено компенсационными цилиндрическими катушками 30 и обмоткой возбуждения.

Недостатком такого устройства является то, что оно не обеспечивает .....высокой точности и чувствительности при контроле числа витков катушек, намотанных на короткозамкнутый металлический каркас, так как наличие на магнитопроводе обмотки возбуждения создает постоянный по величине магнитный поток, который индуктирует в металлическом, каркасе ток. Этот ток с одной стороны создаёт встречный магнитный поток, являющийся источником дополнительной погрешности, а с другой стороны'указанный ток н-агревает короткозамкнутый металлический каркас, что ограничивает величину тока обмотки возбуждения, а, следовательно, и чувствительность устройства.

Наличие компенсационных витков не является эффективным средством уменьшения дополнительной погрешности, так как последние имеют индуктивную связь с эталонной·катушкой, отличную от тесной индуктивной связи контролируемой катушки. Кроме того, короткозамкнутый металлический каркас и компенсационные витки, связанные с обмот-. кой возбуждения, не позволяют производить контроль числа витков катушек, а также проверку отсутствия короткозамкнутых витков из-за значительного нагрева катушки и низкой 'чувствительности устройства, вызванной появлением дополнительного короткозамкнутого витка, омическое сопротивление которого значительно выше омического сопротивления короткозамкнутого каркаса и компенсационных витков.

Цель изобретения ^А повышение чувствительности и точности измерения.

*

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для контроля числа витков катушки, содержащего магнитопровод 1 с контролируемой 2 и эталонной 3 катушками, а,также измерительную обмотку 4, в цепь которой включен индикаторный прибор 5. Контролируемая и эталонная катушки, включенные последовательно-встречно,через ^контакты коммутатора 6 подключены к источнику постоянного тока 7. При использовании в качестве эталонной универсальной катушки устройство калибруется по калибровочной катушке 8. При этом в качестве калибровочной катушки 8 необходимо использовать катушку, параметры которой близки или аналогичны параметрам контролируемой' катушки.

Устройство для контроля числа витков катушки работает следующим образом.

Последовательно соединенные между ', собой контролируемую 2 и эталонную 3 катушки через коммутатор б подключают к источнику питания 7 и пропускают заданной величины постоянный ток. Так как магнитные потоки контролируемой 2 и эталонной 3 катушек направлены втсречно, то результирующий магнитный. поток равен разности магнитных потоков указанных катушек. При размыкании контактов кёммутатора б в измерительной обмотке 4 наводится электродвижущая сила.самоиндукции, пропорциональная результирующему магнитному потоку магнитопровода 1. Изменением величины витков эталонной 3 катушки по индикаторному прибору 5 добиваются того, чтобы результирующий поток был равен нулю. При этом чувствительность прибора задается (регулируется) величиной тока, проходящего по катушкам 2 и 3, так как короткозамкнутый виток контролируемой 2 катушки не вносит ограничений на режим работы устройства. Положение измерительной обмотки 4 при настройке определяется с помощью калибровочной катушки 8, которая включается в цепь источника питания 7. вместо контролируемой 2 катушки. При равенстве витков калибровочной 8 и эталонной 3 катушек и при отсутствии магнитного потока в магнитопроводё 1 добиваются отсутствия отклонения стрелки индикаторного прибора 5. Выполнение указанных условий и использование ΐ замкнутого магнитопровода гарантирует высокую чувствительность при контроле числа витков.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля числа витков катушки, содержащее магнитопровод с контролируемой и эталонной катушками, включенными последовательно-встречно, индикатор и источник питания, введены коммутатор, калибровочная катушка и измерительная катушка, установленные на магнитопроводе, который выполнен замкнутым,, причем индикатор подключен параллельно измерительной катушке, начало обмотки калибровочной катушки подключено к начальным концам обмоток эталонной и контролируемой катушек, а ее конец к разомкнутому контакту переключателя коммутатора, конец' обмотки эталонной катушки подключен

........через последовательно соединенные источник питания, коммутатор и замкнутые контакты коммутатора к концу обмотки контролируемой катушки. Источник питания выполнен в виде источника постоянного тока. Ё качестве коммутатора может быть использован переключатель, полупроводниковый коммутатор и др. '

Использование дополнительных элементов - измерительной и калибровочной катушек и коммутатора обеспечивает высокую точность контроля числа витков катуШек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас (не хуже £ 1 виток).

779925.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к области электрических измерений неэлектрических величин, а точнее к той ее части, котора  занимаетс  вопросами измерени  числа витков, и предназначено дл  контрол  Числа витков катушек, имеющих короткоэамкнутый металлический каркас. Изобретение может быть использовано дл  измерени  числа витков обмоток управлени  трехфазных ЯЁ сселей насыщени , короткозамкнутый вит которых предназначен дл  снижени  в личины напр жени  третьей гармоники в цепи управлени ., Кроме того, устройство может быт 1спользовано дл  контрол  числа витков датчиков положени  системы управлени  и защиты реакторов атомн станций и катушек электромагнитов электрофизических установок. Известен трансформаторный датчик дл  измерени  числа витков катушек 1, содержащий ферромагнитный сердечник , измерительную и эталонную катушки. Однако известное устройство не обеспечивает заданной точности при измерении числа витков катушки, намотанной на короткозамкнутый металлический каркас. Наличие короткозамкнутого металлического каркаса, образующего короткозамкнутый виток, в котором индуктируетс  ток, от магнитного потока обмотки возбуждени , создающий в свою очередь встречный магнитный поток, превышающий в несколько раз основной магнитный; поток катушки,  вл етс  основной причиной, не позвол ющей измерить действительноеколичество витков катушки. Наличие пр молинейного (разомкнутого) ферромагнитного сердечника не позвол ет измерить число витков контролируемой катушки при напр жении, близком к рабочему. Из известных устройств дл  контрол  числа витков катушек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас, наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство дл  контрол  числа витков катушки 2, содержащее магнитопровод с контролируемой и эталонной катушками, включенными последовательно-встречно, индикаторный прибор и источник питани . Кроме того, устройство снабжено компенсационными цилиндрическими катушками и обмоткой возбуждени . Недостатком такого устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает высокой точности и чувствительности при контроле числа витков катушек, намотанных на короткозамкнутыЛ метал лический каркас, так как наличие на магнитопроводе обмотки возбуждени  ;создает посто нный по величине магнитный поток, который индуктирует в металлическом, каркасе ток. Этот ток с одной стороны создаёт встречный магнитный поток,  вл ющийс  источни кбмлопрлнительной погрешности, а с другой стороны указанный ток н-агревает короткозамкнутый металлический каркас, что ограничивает величину тока обмотки возбуждени , а, следовательно , и чувствительность устройства . Наличие компенсационных витков не  вл етс  зффективным средством умень шени  дополнительной погрешности, та как последние имеют индуктивную св з с эталонной катушкой, отличную от тесной индуктивной св зи контролируе мой катушки. Кроме того, короткозамк нутый металлический каркас и компенсационные витки, св занные с обмот-. кой возбуждени , не позвол ют производить контроль числа BHTICOB катушек , а также проверку отсутстви  короткозамкнутых витков нз-за значительного HartteBa катушки и низкой чувствительности устройства, вызванн по влением дополнительного короткозамкнутого витка, омическое сопротивление которого значительно выше омического сопротивлени  короткозамк нутого каркаса икомпенсационных вит ков. Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности измерени . Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  числа витков катушки, содержащее матнитопровод с контролируемой и эталонной катушками включенными последовательно-встречно индикатор и источник питани , введен коммутатор, калибровочна  катушка и измерительна  катушка, установленные на магнитопроводе, который выполнен замкнутым,, причем индикатор подключе параллельно измерительной катушке, н чало обмотки калибровочной катушки подключено к начсшьным концам обмоток эталонной и контролируемой кату шек, а ее кбнец к разомкнутому контакт у переключател  коммутатора, KO обмотки эталонной катушки подключен через последовательно соединенные источник питани , коммута;тор и замк нутые контакты коммутатора к концу обмотки контролируемой катушки. Источник питани  выполнен в виде источника посто нного тока. Ё качес ве коммутатора может быть использов переключатель, полупроводниковый ко мутатор и др. На чертеже представлена принципиальна  схема устройства дл  контрол  числа витков катушки, содержащего магнитопровод 1 с контролируемой 2 и эталонной 3 катушками, а,также измерительную .обмотку 4, в .цепь которой включен индикаторный прибор 5. Контролируема  и эталонна  KaTSTUKH, включенные последовательно-встречно,через контакты коммутатора 6 подключены к источнику посто нного тока 7. При использовании в качестве эталонной универсальной катушки устройство кгшибруетс  по калибровочной катушке 8. При этом в качестве кашибровочной катушки 8 необходимо использовать катушку , параметры которой близки или аналогичны параметрам контролируемой катушки. Устройство дл  контрол  числа витков катушки работает следующим образом . Последовательно соединенные между собой контролируемую 2 и эталонную 3 катушки через коммутатор б подключают к источнику питани  7 и пропускают заданной величины посто нный ток. Так как магнитные потоки .контролируемой 2 и эталонной 3 катушек направлены втсречно, то результирующий магнитный , поток равен разности магнитных потоков указанных катушек. При размыкании контактов кбммутатора б в измерительной обмотке 4 наводитс  электродвижуща  сила.самоиндукции, пропорциональна  результирующему магнитНому потоку магнитопровода 1. Изменением величины Витков эталонной 3 катушки по индикаторному прибору 5 добиваютс  того, чтобы результирующий поток был равен нулю. При этом чувствительность прибора задаетс  (регулируетс ) величиной тока, проход щего по катушкам 2 и 3, так как короткозамкнутый виток контролируемой 2 катушки не вносит ограничений на режим работы устройства. Положение измерительной обмотки 4 при настройке определ етс  с помощью калибровочной катушки 8, котора  вкл.ючаетс  в цепь источника питани  7. вместо контролируемой 2 катушки. При равенства витков калибровочной 8 и этал.онной 3 катушек и при отсутствии-магнитного потока в магнитопроводе 1 добиваютс  отсутстви  отклонени  стрелки индикаторного прибора 5. Выполнение указанных ус;:овий и использование замкнутого магнитопровода гарантирует высокую чувствите.пьность при контроле числа витков. Использование дополнительных элементов - измерительной и калибровочной катушек и коммутатора обеспечивает высокую -ТОЧНОСТЬ контрол  числа витков кату1пек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас (не хуже ± 1 виток). Формула изобретени  1, Устройство дл  контрол  числа витков катушкиj содержащее магнитопровод с контролируемой и эталонной катушками, включенными последовательно встречно, индикатор и источник питани , отличающеес   тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерени , в не введены коммутатор, калибровочна  катушка и измерительна  катушка, уст . Новленные на магнитопроводе, который выполнен замкнутым, причем индикатор подключен параллельно измерительной катушке, начало обмотки калибровочно катушки подключено к начальным концам обмоток эталонной и контролируемой катушек, а ее конец к разомкнутому контакту переключател  коммутатора, конец обмотки эталонной катушки подключен через последовательно соединенные источник питани , коммутатор и замкнутые контакты коммутатора к концу обмоТки контролируемой катушки. 2. Устройство дл  контрол  числа витков катушки поп, 1, отличающеес   тем, что источник питани  выполнен в виде источника посто нного тока. Источники информации, прин тые йо внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 440618, кл. G 01 R 29/20, 22.11.71.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 373661, кл.С 01 R 29/20, 28.11.71.

   ГЛ