Щитовой амперметр переменного тока Советский патент 1987 года по МПК G01R5/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в щитовых амперметрах переменного тока, например электромагнитной, электродинамической и других систем, с креплением подвижной части в керно- вых опорах.

Цель изобретения - повышение чувствительности амперметра.

На фиг.1 приведен электромагнит- ный щитовой прибор с замкнутым магни- топроводом и креплением подвижной части в керновых опорах, вид сверху; на фиг.2 - электромеханическая схема прибора, вид спереди, раэрез одной из опор на кернах.

Щитовой амперметр переменного тока содержит установленную на замкнутом магнитопроводе 1 катушку 2 с измерительной обмоткой 3, подключенной с помощью выводов 4 параллельно шунтам 5, образующим дополнительный резистор, а также ось 6, з становленную с помощью кернов 7 в пружинящих подпятниках. Катушка 2 с осью 6 образуют подвижную часть прибора. Подпятники состоят из запрессованной в обойму 8 резьбовой втулки 9 с осевым отверстием 10, в которое свободно вставлен запрессованный в держатель 11 камень 12, удерживаемый токопрово дящей пружиной 13 и ввернутым в отверстие 10 регулировочным винтом 14. Керны 7 и подпятники образуют опоры подвижной части. Пружина 13 электрически изолирована от держателя 11 и винта 14 фторопластовьми шайбами 15 и 16, в которых с одной стороны выполнены углубления для радиальной фиксадии пружин 13, ас другой - вые тупы для фиксации шайб 15 и 16 в углублениях держателя П и винта 14. Выполнение шайб 15 и I6 из изоляционного фторопласта, имеющего низкий коэффициент трения, обеспечивает их проскальзывание относительно торца винта 14 при его повороте. Обе пружины 13 в двух подпятниках (с помощью подпаянных к их торцам выводов 17 и 18) соединены электрически пос- ледовательно между собой и также последовательно включены в цепь шунтов 5. Выводы 17 и 18 выполнены в виде гибких плоских контактнь1х пружинок из бронзы и изолированы от втулок 9 с помощью диэлектрических втулок 19. На фиг.2 измеряемый переменный ток обозначен ; ток, протекающий через

и ток , и пружины

измерительную обмотку, - 1 протекающий через шунты 5

3 , - 1ц, .

Щитовой амперметр работает следующим образом.

При подаче в обмотку 3 измеряемого тока одновременно больший по величине ток (в зависимости от коэффициента шунтирования) протекает через шунты 5 и пружины. 13 подпятника. При протекании через соседние витки пружины 13 тока в одном направлении происходит их притяжение друг к другу, что в итоге вызывает сжатие каж5

0

5

0

0 Ю 45 50 55

дой из пружин 13 в направлении оси. Такое сжатие происходит два раза за период переменного тока. Таким образом возникает.периодическое продольное колебание (зуммеризация) пружин с частотой, в два раза превьш1ающей частоту измеряемого сигнала, и при колебаниях пружин 13 возникают и колебания камней 12 подпятников, что приводит к резкому уменьшению момента трения в керновых опорах. Собственные частоты продольных колебаний используемых пружин гораздо вьшге удвоенной частоты промьш1ленного сигнала, вследствие чего происходят их продольные колебания. Ток и измери- те.пьной обмотке 3 вызывает также отклонение подвижной части..

Получена аналитическая зависимость, связывающая амплитуду продоль- 35 ных колебаний пружин 13 с характеристиками измеряемого сигнала и конструктивно-технологическими параметрами самих пружин 13,

fll

,

У5.С 12

где dl - продольная деформация пружины 13; R - ее радиус; п - число витков; с -продольная жесткость; 1 - длина пружины 13; /Uj,- магнитная постоянная; Гц, - амплитуда тока, протекающего через пружину 13.

При параметрах, характерных для серийных пружин 13 и токах в единицы и десятки ампер, величины продольных деформаций составляют десятые - сотые доли миллиметра. Как показали эксперименты, такие амплитуды являются оптимальными, так как эффективно уменьшают момент трения в опорах, вызывая искусственную зуммеризацию подпятников, а с другой стороны практически не вызывают износ керновых

опор, и, вследствие малости амплитуды, не влияют на работу прибора (не вызывают увод подвижной части и т.п.) Кроме того, вибрация опор происходит только в процессе измерения, при по- даче в обмотку 3 измеряемого сигнала что также исключает износ опор, характерный для известных устройств.

Таким образом, предложенная конструкция амперметра, отличаясь просто- той, отсутствием дополнительных источников сигнала, позволяет уменьшить погрешность от момента трения в керновых опорах, и тем самым, новы - сить класс точности амперметра и его чувствительность к измеряемому сигналу. При этом не увеличиваются габариты прибора, не уменьшается его надежность.

Формулаизобре тения

Щитовой амперметр переменного тока, содержаний измерительную обиотку и

подвижную часть с осью, расположен

. ; ЮJ5 20

,

25

ной в опорах на кернах с подпружиненными подпятниками, каждый из которых выполнен в виде резьбовой втулки, в полости которой размещены пружина и камень с держателем, отличающийся тем, что, с целью повьште- ния чувствительности, он снабжен резистором, а каждый подпятник - двумя диэлектрическими шайбами и двумя ди- электрическиьш втулками, резьбовые втулки подпятников выполнены с двумя боковыми отверстиями, пружины подпятников выполнены токопроводя- щими с торцовыми выводами, каждый из которых размещен в соответствующих диэлектрических втулках, которые расположены в соответствующих боковых отверстиях резьбовых втулок, при этом диэлектрические шайбы размещены на соответствующих торцах пружин подпятников, выводы которых соединены последовательно между собой и с резистором в шунтирующую цепь, которая подключена параллельно измерительной обмотке.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьшение чувствительности щитового амперметра переменного тока. Это достигается тем, что он снабжен резистором 5, двумя диэлектрическими шайбами 15, 16, двумя диэлектрическими втулками 19. Резьбовые втулки 9 подпятников выполнены с двумя отверстиями 10, а пружины 13 с торцовыми выводами 17, 18. Кроме того, амперметр содержит магнитопровод 1, катушку 2 с измерительной обмоткой 3 и выводами 4, ось 6, керны 7, обойму 8, держатель 11, камень 12, винт 14. 2 ил. (Л со о СХ) со о tsD

Редактор Л.Гратилло

Составитель С.Шумилишская Техред М.Ходанич

Заказ 1792/35

Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпрлятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фаг. f

Корректор М.Демчик