Дифференциальный магнитомодуляционный измеритель больших токов Советский патент 1988 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электро- измерительноь технике и может быть использовано дпя бесконтарстного из- маренкя постоянного пульсщзующего к игчлульсного токов, в частности, в ошинковках электролизеров, работающих на постоянном токе в выпрямителях с пульсирующим постоянным током и в электрических цепях тиристор--

нык преобразователей и других агрегатов работаюпснх в и myльcнoм режиме „

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет увеличения каггнчес Х ва магнитометрических преобразователей при том же числе замкнутых ферромагнитных элементов и одновременного снижения ЭДС модуляции и тгпят-т вкеш: гшх магнитнтзгх полей

На фиг с1 изображена конструкция нзмериталя| на фиг 2 - показано направление вектора напряженности маг гштного поля, создававмого изкеряемы cKOMj в ферромагнитных элементах

и 3 воздушных зазорах при отсутствии тока модуляции| на фиг„ 3 - направле 11ие вектора напряженности магнитного

При питании ceKiifiK 6 модуляционной обмотки стабильным переменным

поля5 создаваемого измеряемым током, в ферромагнитных элементах и в воздуш-зо током и при отсутствии измеряемого ном зазоре при наличии реакции напря- тока в шине 8 в каждом замкнутом фер- женности магнитного поля тока модуляЦг-Ш о

ромагнитном элементе 2 появляется переменное магнитное поле напряженностью Н дд (фиГс 3), которое индукти- 35 руьтся в секциях А и 5 измерительной обмотки ЭДС модуляции Однако за счет последовательно-встречного включения сек1ЩЙ 5 по отношению к сециям 6 и одинакового расположения их на прямо-

Измеритель (фиг с О содержит изо- ляхдаонньй кожух 1, в котором расположены обраэугощ1-1е магнитопр овод замк- ферромагнитные элементы 2, установленные с воздушными зазорами мажду ниш. На прямапинейнык стерж

они соединены между собой поспедова- тельно согласно и подключены к источнику стабильного переменного тока (не показано),

Измеритель содержит также регист- рируюпщй прибор 7р подключенный к измерительной обмотке Позшщей 8 обозначена шина с измеряемым током

Измеритель работает следующим образом

Если по шине 8, охватываемой измерителем, проходит измеряемь й ток, а секции 6 модуляционной обмотки обесточены, то вектор напряженности Н магнитного поля, создаваемого измеряемым током, направлен нормально к прямолинейным стержням 3 (фиг. 2), Тово параллельно плоскости витков секций 4 и 5 измерительной обмотки. В этом случае любое изменение во времени и по направлению вектора напря

женности Hj, магнитного поля, вызванное измеряемым постоянным, пульсирующим и импульсньш током, не наводят в секциях 4 и 5 измерительной обмот- . ки трансформаторной ЭДС,

При питании ceKiifiK 6 модуляционной обмотки стабильным переменным

током и при отсутствии измеряемого тока в шине 8 в каждом замкнутом фер-

током и при отсутствии измеряемого тока в шине 8 в каждом замкнутом фер-

ромагнитном элементе 2 появляется переменное магнитное поле напряженностью Н дд (фиГс 3), которое индукти- руьтся в секциях А и 5 измерительной обмотки ЭДС модуляции Однако за счет последовательно-встречного включения сек1ЩЙ 5 по отношению к сециям 6 и одинакового расположения их на прямо-

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для бесконтактного измерения постоянного пульсирующего и импульсного токовJ в частности, в одотновках электролизеров, работающих на постоянном токе. Цель изобретения - повы- . шенне точности измерения тока. Для этого измеритель содержит замкнутые ферромагнитные элементы (ЗФЭ) 2 с прямолинейными стержнями (ПС) 3, нормально направленными к вектору напряженности -магнитного поля (НМЛ), созданного измеряемым током. На стороне ПС 3 каждого ЗФЭ 2 намотана пара равноотстоящих одна от другой секций 4 и 5 измерительной обмотки. Наличие одновременно переменного стабильного тока в секциях модуляционной обмотки и измеряемого тока,в шине за счет реакции НМП модуляции в воздушном зазоре между рядом расположенными ПС 3 меняет направление НМП от измеряемого тока. Суммарная НМП от тока модуляции и измеряемого тока части ПС 3 отличается от их верхней части. На выходе измерительной обмотки появляется выходная ЭДС, зависящая от измеряемого тока, 3 ил о (С (Л с й со ч ч 00 4ib

HRS 3 кз эдого замкггутого ферромагнит- до линейных стержнях 3 ферромагнитных

кого элемента 2,, нормальных вектору напряженности Н, магнитного поля, создаваемого прямым током, намотана пара сек1дий 4 и 5 измерительной обмотки „ Секции 4 и 5s намотанные на стержнях сосецшгх элементов., размещены на одинаковом расстоянии друг от друга и си№-1етр1-гчно по длине стержней g причем плоскость витков секций

элементов 2 ЭДС модуляции, возника- кядие в секциях 4 и 5 измерительной обмотки, взаимно компенсируются в к дой их паре.

45Наличие одновременно стабильного

переменного тока в секциях 6 модуля ционной обмотки и измеряемого тока в шине 8 приводит за счет реакции напряженности Н магнитного поля к

4 к Ь расположена параллельно направ- Q изменению в воздушном зазоре между

лению вектора напряженности Н| маг- i-iHTHoro палял создаваемого измеряемым током (фиг о 2), Все секи; измерительной обмотки соединены между собой подвумя рядом расположенными прямолинейными стержнями 3 направления тра ектории напряженности Н„ магнитного поля (фиг, 3) При этом суммарная сг напряженность И, Н магнитного по ля в нижней части левого (фиг 3) прямолинейного стержня 3 больше че в верхней его части„ Это приводит к появлению в паре секций 4 и 5 изм

следовательно,, а в каждой их паре 4 и 5 включены встречно„ Секции 6 модуля1(конной обмотки охватьюа- от одновременно две .пругне близлежа- пще части ферромагнитны: элементов 2,

элементов 2 ЭДС модуляции, возника- кядие в секциях 4 и 5 измерительной обмотки, взаимно компенсируются в каждой их паре.

5Наличие одновременно стабильного

переменного тока в секциях 6 модуляционной обмотки и измеряемого тока в шине 8 приводит за счет реакции напряженности Н магнитного поля к

двумя рядом расположенными прямолинейными стержнями 3 направления траектории напряженности Н„ магнитного поля (фиг, 3) При этом суммарная напряженность И, Н магнитного поля в нижней части левого (фиг 3) прямолинейного стержня 3 больше чем в верхней его части„ Это приводит к появлению в паре секций 4 и 5 изме 14

рительной обмотки выходной ЭДС, зависящей от величины измеряемого тока Для правого соседнего прямолинейного стержня 3, где расположена аналогичная пара секций 4 и 5 измерительной обмотки, суммарная напряженность магнитного поля в нижней части стержня меньше, чем в верхней его части, что также приводит к появлению на зажима секций 4 и 5 выходной ЭДС о За счет последовательного согласного включения всех отдельных пар секций 4 и 5 измерительной обмотки ЭДС на выходе измерительной обмотки равна сумме вькодных ЭДС всех ее секций 4 и 5„ Эта суммарная ЭДС зависит от величины измеряемого тока и регистрируется прибором 7,

Каждый замкнутый ферромагнитный элемент 2, в котором создается магнитное поле модуляции с напряженностью Н,, и на котором имеется пара секций 4 и 5 измерительной обмотки, вкпюченной последовательно- встречно, является самостоятельным магнитометрическим преобразователем Следовательно, при одинаковом с прототипом количестве замкнутых ферромагнитных элементов 2 в предлагаемом измерителе в несколько раз повышается число магнитометрических преобразователей в контуре интегрирования, увеличивая тем самым точность измерения. Точность измерения повьшается также за счет уменьшения влияния внешних магнитных полей. Если вектор напряженности Hji внешнего магнитного поля (фиг„ 3) направлен вдоль прямолинейных стержней (наиболее неблагоприятный случай), то его действие на каждую из секций 4 и 5 одинаково, а так как секции 4 и 5 измерительной

4

обмотки в каждой отдельной их паре включены последовательно-встречно, то ЭДС в секциях 4 н 5 измерительной

обмотки, вызванные внешним магнитным полем, взаимно ко тенсируются

Формула изобретения

)ференциальныр1 магнитомодуля- цио.нный измеритель больших токов, содержапцш магш-гтопровод, вьтолнен- ный из отдельных замкнутьк ферромагнитных элементов, на которых намотаны секции моду 1яционной обмотки, охватывающие две близлежащие части каждой пары замкнутых ферромагнитных элементов, соединеншз е между собой последовательно согласно и подключенные к источнр;ку стабильного переменного тока, и измерительной обмотки, соединенные между собой последовательно и включенные в каждой паре секций встречно, причем плоскость витков секций измерительной обмотки расположена параллельно направлению вектора напряженности магнитного поля, создаваемого измеряемым током, отличающийся тем,

что, с целью повьшения точности измерения, замк1г/тые ферромапштные элементы имеют участки, вьтолненные в виде прямолинейных стержней, направленных нормально вектору напряженности магн}1тного папя, создаваемого Измеряемым током, а указанные пары секций измерительной обмотки намотаны на каждом прямолинейном стержнем, причем секции зiзмepитeльнoй обмотки,

намотанные на прямолинейных стержнях соседних ферромагнитных элементов, расположены на од1 наковых расстояниях одна от другой и симметрично по длине стержней

б

д

0iJ.3