АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОЛЯРНО-КООРДИНАТНЫЙ КОМПЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Советский патент 1974 года по МПК G01R17/20 

1

Изобретение относится к ииформациоиноизмерителыюй технике.

Известен полярно-координатный компенсатор, в котором исполнительный орган выполнен в виде цилиндрического постоянного магннта, подвешенного внутри неподвижного цилинд|зического магнитонровода при иомощи двухрамочного карданного подвеса и соединенного со светооптическим отсчетным устройством. На верхнем и нижнем основаниях постоянного магнита жестко укреплена рабочая катушка, подключенная к выходу усилителя переменного тока посредством скользящего контакта. На вход усилителя подключены соединенные последовательно источник измеряемого сигнала и цилиндрическая компеисируюш;ая катушка, установленная на внутренней поверхности магнитопровода.

Наличие скользящей контактной связи подШ1ЖНОЙ катушки с усилителем снижает надежиостьработы компенсатора.

Цель изобретения - устранение ко-нтактной скользящей связи подвижной части с усилителем переменного тока.

Для этого исполнительный орган предлагаемого компенсатора снабжен дополнительным внутренним магнитопроводом, на внешней поверхности которого закреплена упомянутая компенсирующая катушка. Подвижная часть исполнительного органа выполнена в виде

медного короткозамкнутого витка и двух .кольцевых изолированных друг от друга постоянных магнитов, намагниченных по диаметру, а рабочая катушка закреплена на внутренней стороне магнитонровода.

На чертеже ноказана схема предлагаемого компенсатора.

Компенсатор содержит неподвижный цилиндрический магнитопровод 1 (статор), обмотку 2 возбуждення, рабочую катушку 3, усилитель 4 переменного тока, медный короткозамкнутый виток 5, два кольцевых постоянных магннта 6, 7, карданов подвес 8, держатель 9, компенсирующую катушку 10, внутренний кольцевой магнитопровод 11, неподвижное основание 12, плоское зеркальце 13, источник 14 света, преломляющее зеркальце 15 и шкалу 16 с полярно-координатной сеткой.

Обмотка возбуждения создает внутри статора вращающееся магнитное поле. На внутренней поверхности статора жестко укреплена рабочая катушка, которая подсоединена к выходу усилителя переменного тока. Внутри статора на неподвижном основании 12 нз немагнитного материала, жестко соединенном со статоро.м, укреплен внутренний кольцевой магнитопровод 11, на внешней поверхности которого расположена компенсирующая катушка 10, включенная на вход усилителя последовательно-встречно с измеряемым сигналом Ujf . В воздушном зазоре между неподвижными катушками при помош;и держателя из немаг-нитного материала и карданова подвеса подвешена подвижная система, имеюш,ая три степени свободы.

Подвижная часть компенсатора включает в себя медный короткозамкнутый виток 5 и два кольцевых изолированных друг от друга постоянных магнита 5 и 7, намагниченных по диаметру. На внешнем полукольце карданова подвеса и в его средней части (по лннии симметрии) закреплено плоское зеркальце 13, на которое поступает луч света от источника 14. Отраженный луч поступает на преломляющее зеркальце 15 и затем от него на шкалу 16 с полярно-координатной сеткой.

В исходном положении, когда оси симметрии статора, рабочей катушки, магнитов, а также компенсирующей катушки 10 совпадают, световой луч находится в центре шкалы.

Ток, протекающий по обмотке возбуждения, создает внутри статора вращающееся магнитное поле, взаимодействие которого с полем постоянного магнита 6 создает вращающийся момент. Вся подвижная часть компенсатора начинает вращаться с угловой скоростью вращающегося поля возбуждения. Измеряемое напряжение Ux поступает па зажимы цепи, состоящей из входного сопротивления усилителя и сопротивления компенсирующей катушки 10, в которой полем вращающегося постоянного магнита 7 наводится э.д.с. к Алгебраическая сумма напряжений Ux +ЕК усиливается усилителем, и по рабочей катушке 3, подключенной к выходу усилителя, течет ток, пропорциональный этой сумме. Ток рабочей катушки создает свой магнитный ток, который наводит во вращающемся медном короткозамкнутом витке 5 э.д.с. и соответствующий ей ток. Взаимодействие тока короткозамкнутого витка с магнитным потоко.м, создаст вращающийся момеит, приводящий к тому, что короткозамкнутый виток, имеющий три степени свободы, отклоняется от своего исходного положения

вместе со всей подвижной частью компенсатора.

Отклонение магнита 7 относительно неподвижной компенсирующей катушки 10 создает в ней э.д.с., пропорциональную углу отклонения и направленную навстречу измеряемому. Подвижная часть отклоняется до тех пор, пока компенсирующая э.д.с. к не уравновесит

Е. В момент равновесия поворот подвижной части прекращается.

Световое пятио на шкале в момент компенсации перемещается от своего исходного (нулевого) положения на некоторый пространственный угол, пропорциональный измеряемому напряжению.

Предмет изобретения

Автоматическийполярно-координатный

компенсатор переменного тока, содержащий усилитель неременного тока, светооптическое отсчетпое устройство и исполнительный орган,

5 выполненный в виде двух катушек - рабочей, соединенной с выходом усилителя, и компенсирующей, включенной последовательно с входом усилителя и с источником измеряемого сигнала, цилиндрического магнитопровода, в

Q пазах которого расположена обмотка возбулсдения, а внутри размещена закрепленная при помощи карданного подвеса, соединенного со светоонтическим отсчетным устройством, подвижная часть, отличающийся тем, что, с цес лью устранения контактной скользящей связи подвижной части с усилителем переменного тока, в нем исполнительный орган снабжен дополнительным внутренним магнитопроводом, на внещней поверхности которого жестко закреплепа упомянутая компенсирующая катушка, причем подвижная часть ионолнительиого органа выполнена в виде медного короткозамкнутого витка и двух кольцевых изолированных друг от друга постоянных магнитов, намагниченных по диаметру, а рабочая ка тушка закреплена на внутренней стороне магнитопровода.

П