Изобретение относится к области измерительной техники, в маетности, к прямоугольнокоординатным компенсаторам переменного тока, и предназначено для измерения действительной и мнимой составляющей переменного напряжения и может найти применение для измерения векторов э.д.с. токов и магнитных потоков.
Известны автоматические нрямоугольнокоординатные компенсаторы, содержащие два усилителя, два реверсивных двигателя, два отсчетных устройства и компенсирующий элемент, выполненный в виде цилиндрического магнитопровода, внутри которого размещен круглый магнит, жестко соединенный с синхронным двигателем. Отсчетиые устройства соединены с двумя растяжками, на которых подвешены две круглые рамки, помещенные в зазоре между круглым магнитом и цилиндрическим магнитопроводом. Однако наличие упругих растяжек, упругость которых зависит от температурных и других факторов, в компенсаторах такого типа снижает точность измерения составляющих переменного напряжения.
В предлагаемом компенсаторе на оси синхронного двигателя укреплены два постоянных магнита, выполненных в виде усеченного щара и намагниченных по диаметру, причем направление их магнитных полей перпендикулярно
оси вращения и собой. Оси рамок кинематически соединены с соответствующими осями реверсивных двигателей, управляющие-обмотки которых соединены с выходами, соответствующих усилителей. На входы последних подается разное напрял ение, получаемое в результате алгебраического сложения измеряемого и компенсирующего напрял ений, причем последнее снижается с последовательно соединенных двух рамок, размещенных в сферических зазорах, для чего на внутренней поверхности магнитопровода выполнены сферические выточки. Это позволяет повысить точность измерения.
На чертенке изобрал ена принципиальная схема описываемого компенсатора. Он включает в себя два отсчетных приспособления / и 2, содерл ащие шкалы и указатели, кинематически связанные с осями реверсивных двигателей 3 и 4, управляющие обмотки которых подключены к входам соответствующих усилителей 5 Н 6. Входы усилителей 5 и б соединены параллельно между собой и последовательно с двумя круглыми рамками 7 и 8 входными
5. зажимами 9 и 10, иа которые подается измеряемое переменное напрялсение t/.. Рамки 7 и 8 размещены в сферических зазорах между цилиндрическим магнитопроводом 11, внутри которого в месте размещения рамок имеются
ми 12 и 13, выполненными в виде усеченных сфер, укрепленными на оси синхронного двигателя 14 и намагниченными по диаметру, причем магниты 12 и 13 укреплены так, что направления магнитных полей взаимно перпендикулярны.
Оси рамок кинематически связаны с осями двигателей 3 н 4.
При вращении магнитов 12 и 13 синхронным двигателем 14, питаемым переменным током, частота которого равна частоте измеряемого напряжения, в каждом зазоре образуется вращающееся магнитное поле, векторы индукции которого сдвинуты одни относительно другого на угол, равный я/2. Величина индукции магнитных прлей определяются постоянными магнитами и размерами магнитной цепи и подбираются так, чтобы индукции в зазоре были равными. В исходном состоянии плоскости рамок- 7- и 8- паралл-ельны- алоскостям вращения магнитов 12, 13, и наводимые в них э.д.с. равны нулю. Поэтому измеряемое переменное напряжение f/д. будет приложено к входу усилителей 5 и 5. Усиленное напряжение (7 подается на управляющие обмотки двигателей 3 и 4, роторы которых через кинематическую связь будут- поворачивать рамки 7 и § до тех пор, пока вращающиеся магнитные поля не будут наводить в них э.д.с., определяемые углами отклонения рамок 7 и. 8 от нулевого положения, равные по величине к противоположные по фазе измеряемому напряжению 7., т. е. И .Е, где Esi . ЕК и Ек - э.д.с., наведенные на рамках 7, 8. В этом случае произойдет уравновешивание и двигатели 3 и 4 останоВ5шгя1
В. рез5 л1 та;Те вр-едварител ьной; настройки (р-азворояом ста гора- синхронного двигателя) МОЖНО добиться того, что один из двигателей 3 vst4 будет реагировать на действительную, а
другой - на: реактивную составляющие на-пряжения, и по соответствующим отсчетным устройствам судить, об их величинах.
Кроме того, величинам действительной х и реактивной у составляющих переменного напряжения можно определить модуль /7 и аргуменТфх по формулам
и, Со f, arctg -,
где Со - постоянная прибора, х, у - показания соответствующих отсчетных приспособлений.
Предмет изобретения
Автоматический прямоугольно-координатный компенсатор переменного тока, содержащий два усилителя, два реверсивных двигателя, два отсчетных устройства и компенсирующий элемент, включающий в себя цилиндрический магнитопровод, внутри которого установлены две подвижные круглые рамки, соединенные последовательно, синхронный двигатель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в компенсирующий элемент введены два постоянных магнита, укрепленных на оси синхронного двигателя и представляющих собой усеченные шары, намагниченные по диаметру, направления магнитных полей которых перпендикулярны оси вращения и между собой, а оси упомянутых рамок компенсирующего элемента, установленных в сферическом зазоре, кинематически связаиы с соответствующими осями реверсивных
двигателей, управляющие обмотки которых соединены с выходами соответствующих усилителей, причем на входы последних подается разностное напряжение, получаемое в результате алгебраического сложения измеряемого
и компенсирующего напряжений.
