Щитовой магнитоэлектрический амперметр Советский патент 1986 года по МПК G01R5/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения постоянных токов в условиях воздействия интенсивных вибраций и ударов.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости амперметра путем стабилизации положения растяжек, на которых закреплена подвижная часть прибора.

На фиг,1 изображен предлагаемьй прибор; на фиг.2 - его принципиальная электрическая схема.

Щитовой магнитоэлектрический амперметр содержит установленную в ра бочем зазоре 1 магнитной системы 2, например постоянного магнита, рамку 3 с рабочей обмоткой, подключенной токоподводящие растяжки 4 и 5

1276998.

не влияет поворот рамки 3 вокруг ее оси. Как известно, проводники, по которым токи протекают в противоположных направлениях,, отталкиваются 5 друг от друга. Поэтому между растяжкой- 4 и охватывающим ее цилиндром 16 действуют силы отталкивания, которые при нейтральном положении рамки 3 и при отсутствии поперечных вибраций 10 компенсируют друг друга. В случае же действия поперечных вибраций радиальные зазоры по обе; стороны растяжки 4 становятся различными, в результате чего появляются восстанавливаю- 15 щие силы, складашающиеся с восста- навливаю цимися силами растяжки 4 и стремящиеся вернуть рамку 3 в нейтральное симметричное положение. Аналогичные силы возникают между распараллельно с шунтом или набором шун- 20 тяжкой 5 и втулкой 10. Восстанавлива-,

тов 6 к измерительным клеммам 7 и 8, и ограничители поперечных колебаний рамки в Ёиде двух пар концентричных втулок 9 и 10 и штырьков (букс) 11 и 12, установленных соответственно на неподвижной обойме 13 и рамке 3. Втулки 9 и 10 выполнены токопрово- дящими и изолированы от обоймы с помощью покрытий (изоляционных -вч у- лок) 14 (вторая втулка не показана) и подключены к измерительным клеммам 7 и 8 последовательно с шунтом 6 и встречно с растяжками 4 и 5.На участке возможного контакта с штырь ками 11 и 12 поверхность втулок 9 и 10 по внутреннему диаметру выпох не- на с изоляционным покрытием 15.

Каждая из втулок 9 и 10 выполнена в виде двух соосных цилиндров 16 и 17 с общим основанием 18. В изоляционном покрытии 14 выполнено отверстие 19 для подключения выводов шунта 6 .

Амперметр работает следующим образом.

Как видно из электрической схемы (фиг.2), подключение втулок 9 и 10 осуществлено так, что ток 1 в них протекает в противоположном направлении по сравнению с током 1р, по- даваемьш в рабочую обмотку рамки 3, т.е. с током, протекающим по охватываемой втулкой 9 или 10 растяжке 4 (5). При отсутствии паразитных поперечных колебаний рамки 3 буксы -1 1 и 12 и растяжки 4 и 5 расположены вдол оси по центру втулок 9 и 10. На такое расположение.элементов прибора

ющие силы уменьшают амплитуды паразитных поперечных колебаний подвижной части, а также увеличивают жесткость всей системы в поперечном направлении, повышая тем самым собственную частоту ее псшеречных колебаний, что ведет к расширению области

рабочих частот прибора, т.е. к повышению виброустойчивости. В то же время это не влияет на крутильные колебания подвижной части относительно оси, т.е. не понижае-.т чувствительности прибора. Если радиальный зазор между буксами 11 и 12 и внутренними

поверхностями цилиндров 17 выполнен несколько меньишм зазора между рас- тяжками 4 и 5 и охватывающей поверхностью цилиндров 16, то механический контакт растяжек 4 и 5 с втулками 9

и 10 будет полностью исключен, что позволит сохранить вибропрочность прибора при интенсивных ударах в поперечном направлении.

В известных приборах при отклонеПИИ подвижных систем от .нейтрального положения величина восстанавливающих сил обусловлена только силой натяжения растяжек Т и определяется поперечной жесткостью С подвижной системы. Собственная частота f поперечных колебаний системы при этом равна

f - .-

2Лm

где m - масса подвижной части. 55 В предлагаемом приборе поперечная жесткость подвижной системы С возрастает на величину ДС и становится равной с (с С -f- йС), где ЬС добавка, обусловленная дополнительной восстанавливающей силой F, возникающей за счет сил отталкивания растяжек и втулок при поперечных колебаниях .

Проведены испытания предлагаемой конструкции прибора, изготовленной на базе серийно выпускаемого щитового магнитоэлектрического амперметра типа Ml500/1, имеющего слежущие характеристики и параметры: предел измерения 50 А; номинальный ток шунта 30 А; условия эксплуатации - возможность воздействия непрерывной вибрации с ускорением до 30 м/с ; уси- лие натяжения растяжек ,36 Н; масса подвижной части ,3-10 кг;, поперечная жесткость ,29 10 Нм ; собственная частота поперечных колебаний Гц; радиальный зазор меж- ду буксой и втулкой 0,3 мм; внутренний диаметр втулки в месте охвата ею растяжки 1,2 мм; материал втулок,- медь.

Установлено, что максимальная до- полнительная сила F отталкивания растяжек от втулок, развиваемая при максимальном поперечном смещении подвижной части от нейтрального положения (при упоре букс во втулку), равн 0,15 Н, что соответствует дополнительной поперечной жесткости йС 4,3810 Таким образом, суммарная поперечная жесткость становится равной ,67-10 Н м , а собст

-1 ,АГ

2ТТ m

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет увеличить собственную частоту примерно на 40%, и, тем самым, значительно повысить виброустойчивость прибора, расширив область

венная частота f

130 Гц.

рабочих частот. Кроме того, возникновение при поперечных паразитных коле- баниях таких значительных противодействующих сил позволяет резко умень- шить амплитуду этих колебаний и практически предотвратить соударения букс с ограничителями, вызывающими увод в известных приборах.

Формула изобретения

Щитовой магнитоэлектрический амперметр, содержащий обойму с магнитной системой, рамку с рабочей обмоткой, размещенную в рабочем зазоре магнитной системы на двух токопрово- дящих растяжках, подключенных к со- ответств тощим измерительным клеммам, два ограничителя поперечных колебаний рамки, выполненных каждый в виде соосных втулок, расположенной на обойме, и штырька, расположенного на рамке, а также набор шунтов, отличающий ся тем, что, с целью повышения виброустойчивости, втулки ограничителей поперечных колебаний рамки вьшолнены в виде двух соосных токопроводящих цилиндров с внешним изоляционным покрытием и общим основанием, при этом второй цилиндр выполнен также с внутренним изоляционным покрытием, растяжки размещены в полости первого цилиндра, а штырьки- в полости второго цилиндра соответствующего ограничителя поперечных колебаний рамки, причем первые цилиндры ограничителей поперечных колебаний рамки подключены к соответствуюш 1м выводам набора шунтов, а вторые цилиндры ограничителей поперечных колебаний рамки подключены к соответ-. ствуюшдм измерительным клеммам.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель повышение виброустойчивости. Щитовой магнитоэлектрический амперметр (ЩМА) содержит магнитную систему 2, например постоянньш магнит, рамку 3 с рабочей обмоткой, растяжки, набор шунтов 6, измерительные клеммы 7 и 8, ограничители поперечных колебаний рамки в виде двух пар концентричных втулок . (В) 9 и 10 и штырьков (букс) 11 и 12, В 9 и IО вьтолнены токопроводящими и изолированы от обоймы 14. Цель достигается тем, что каждая из В 9 и 10 выполнена в виде соосных цилиндров (ц) 16 и 17 с общим основанием 18, растяжки размещены в полости Ц 16, а штырьки 11 и 12 - в Ц 17,внутренняя полость которого имеет изоляционное покрытие. Изобретение позволяет за счет стабилизации положения растяжек, на которых закреплена подвижная часть ЩМА, увеличить собственную частоту на 40% и может быть использовано для измерения постоянных токов в условиях воздействия интенсивных вибраций и ударов. 2 ил. IP

вниипи

Заказ 6661/37

Производств.-полиграф, пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 728 Подписное