SU935797A1 - Магнитомодул ционный измерительный преобразователь посто нного тока - Google Patents

Description

(5) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ1 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  посто нного тока.

Известно устройство дл  измерени  больших посто нных токов, содержащее разъемный магнитопровод, состо щий из двух идентичных половин, охватывающих шину с измер емым током, кажда  половина магнитрпровода состоит из нескольких концентрично расположенных дуг, соединенных между собой на концах перемычками, на дугах расположены модул ционные и измерительные обмотки tl.

Существенными недостатками этого устройства  вл ютс  невозможность . плавного регулировани  чувствительности , низка  точность, плоха  повтор емость статической характеристики от образца к образцу, нетехнологичность изготовлени  конструкции. Эти недостатки обусловлены тем, что длина пути рабочего магнитного потока не измен етс , что не позвол ет плавно регулировать чувствительность. От вибрации и изменени  температуры в процессе эксплуатации устройства происходит значительное изменение магнитного сопротивлени  соединений встык дуг магнитопровода, что обуславливает низкую точность измерени  и плохую повтор емость статической характеристики. Нетехнологичность изготовлени  конструкции вызвана сложной геометрической формой сердечников магнитопровода и сложным их расположением, что увеличивает трудоемкость изготовлени  конструкции и стоимость ее ремонтов.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, содержащее ферромагнитный магнитопровод, выполненный в виде двух концентрически расположенных цилиндрических сердечни- . ков, обмотку возбуждени , охватывающую оба сердечника магнитопровода, одновитковую обмО.тку посто нного тока и подвижную измерительную обмотку на внутреннем сердечнике L2.

Недостатками этого устройства также  вл етс - низка  точность измерени  и мала  чувствительность. Перемещение измерительной обмотки и присоединенных к ней измерительных проводников , выполн емое дл  изменени  диапазона измер емого тока, значительно сокращает долговечность измерительной цепи, снижает безотказность процесса измерени  и увеличивает стоимость ремонтов, что вызывает низкую надежность устройства.

Цель изобретени  повышение точности измерени , увеличение чувствительности и надежности преобразовател  .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в магнитомодул ционном измерительном преобразователе посто нного тока, со/ ержащем ферромагнитный магнитопровод с {эазмещенными на нем измерительной и модул ционной обмотками, входную обмотку посто нного тока ,магнитопровод выполнен в виде двух параллельных одностержйевых сердечников, соединенных в середине ферромагнитного перемычкой,по обе стороны которой раз-мещены два подвижных П-образных сердечника , длинные стержни котс|рых образуют равномерные зазоры со смежными одностержневыми сердечниками, на сердечниках по обе стороны от перемычки расположены идентичные секции измерительной обмотки, соединенные между собой последовательно и встречно , а на перемычке размещена модул ционна  обмотка.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь, общий вид..

Преобразователь состоит из ферромагнитного магнитопровода, содер каего сердечники I- и ферромагнитную перемычку 5, входную обмотку 6 посто нного тока, измерительную обмотку , содержащую секции 7, 8, 9 и 10, и модул ционную обмотку 11. Магнитопровод выполнен из двух параллельных дностержневых сердечников 1 и 2, соединенных в середине ферромагнитной перемычкой 5 и двух подвижных -образных ферромагнитных сердечников 3 и t, расположенных по обе стороны от перемычки 5 длинные стержни которых образуют равномерные зазоры сердечниками 1 и 2, обмотка 6 посто нного тока выполнена одновитковой, размещена в окне магнитопровода.

образованном участками сердечников

Iи 2, перемычкой 5 и сердечником 3 (или k). Измерительна  обмотка выполнена из четырех идентичных секций , соединенных последовательно и встречно, которые размещены на сердечниках 1 и 2 по обе стороны от перемычки 5. Модул ционна  обмотка

IIразмещена на перемычке 5. Магнитомодул ционный измерительный

преобразователь посто нного тока работает следующим образом.

Модул ционна  обмотка 11 подключена к источнику переменного напр жени  и создает в левой части объемов сердечников 1 , 2 и сердечнике 3 поле 12 (H|s/j), а в правой части объемов сердечников 1 , 2 и сердечнике k - поле 13 (HV).

При синусоидальном изменении полей модул ции Н и Н(д«, равных по величине , но противоположных по направлению , дифференциальна  относительна  магнитна  проницаемость сердечников магнитопровода измен етс  с удвоенной частотой. Измер емый ток Н (1) созг дает посто нное поле (Ни) , которое разветвл етс  на 16 (Ии) и 17 (Ни|2) Пол  Ни и Ни а направлены вдоль сердечников 1 и 2, В каждый момент времени в правой части объемов сердечников 1,2 и сердечнике k дер ствует разность напр женностей (Ни-Нм), а в левой части объемов сердечников 1, 2 и сердечников 3 сумма (Ни Q + + Йм). Дл  магнитных индукций в сердечниках левой и правой половины магнитопровода запишем

В (НИ , Нм), В В (Ни-Нм)

I Измен юща с  во времени проницаемость при наличии посто нного пол  приводит к пульсации с удвоенной частотой магнитных индукций, что создает изменение потока посто нного магнитного пол , который индуктирует в секци х 7, 8, 9 и 10 измерительно; обмотки переме(;1ную ЭДС удвоенной частоты , .величина которой пропорционгль на напр женности посто нного пол , а следовательно, и измер емому посто нному току. Перемещение сердечника 3 в крайнее левое положение, а сердечника А в крайнее правое, когда концы их стержней имеют координаты 18 (,и 19 (X|()cooTBeTCTBeHHO.расшир ет диапазон измер емого посто нного тока минимальна  чувствительность. Перемещение же сердечника 3 в крайнее правое положение, а сердечника Ц в крайнее левое, когда концы их стержней имеют координаты 20 () и 21 (,2 соответственно, обеспечивает максимальную чувствительность, увеличивает разр ешающую способность и расшир ет нижний предел измерени  величин посто нного токА.

Перемещение сердечников 3 и k дл  изменени  пределов измерени  не требует перемещени  чувствительных элементов и соединительных проводов, что обеспечивает их сохран емость, долговечность устройства в целом и безотказность его работы. Изменение длины пути магнитного потока по стали путем продольного перемещени  сердечников 3 и при минимальных воздушных зазорах и больших их площад х между сердечниками 1, 2 и смежными с ними длинными стержн ми сердечников 3 и позвол ет повысить чувствительность, увеличить разрешающую способность, обеспечить высокую .точность во всем диапазоне измерени  и улучшить повтор емость статической характеристики от образца к образцу. Симметричное размещение секций 7-10 измерительной обмотки на участках сердечников I и 2 с противоположных сторон перемычки 5 обеспечивает уничтожение сигналов, наводимых в измерительной обмотке, при воздействии на преобразователь внешних магнитных полей , так как наводимые ЭДС имеют одинаковые величины и различное направление , что обеспечивает высокую защищаемость устройства от вли ни  внешних магнитных полей и ферромагнитных масс. Улучшение эксплуатационных качеств устройства обеспечиваетс  удобством и снижением требовани  к его монтажу и наладке, так как не требуетс  разрыв цепиизмер емого тока, разборки стыковых соединений магнитопровода , а также малой чувствительности устройства к смещению обмотки посто нного тока из центрального положени  в окне магнитопровода. Кроме того, конструкци  предлагаемого преобразовател  проста, так как сердечники магнитопровода имеют простые геометрические формы, сто позвол ет упростить технологию изготовлени  и снизить трудоемкость по сравнению с известным устройством.

Claims (2)

1.Плактиев A.M. Бесконтактные преобразователи и измерители больших посто нных токов, Ташкент, изд-во ФАН Узбекской ССР, 1979, с. 59, рис.25а.

2.Авторское свидетельство СССР

W «гуЮ, кл. Н 01 F kQ/Q6, 22.05.72.