Электромагнитный ваттметр Советский патент 1936 года по МПК G01R5/14 

Настоящее изобретение касается электромагнитного ваттметра, имеющего как и ранее известные, два укрепленных на общей поворотной оси плоских сердечника из ферромагнитного материала, каждый из которых помещен в поле, создаваемом обмотками тока и напряжения.

Создаваемые подвижными сердечниками-системами моменты направлены навстречу друг другу. Кроме того в одной из подвижных систем обуславливающий отклонение поток равен сумме потоков обеих обмоток, а во второй - их разности.

Отличием предложенной конструкции ваттметра от известных является то, что воздействующие на каждую из двух систем обмотки расположены в различных ПЛОСКОСТЯХ, причем между ними предусмотрен магнитный экран.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 и 2 изображают схематически конструкцию ваттметра, согласно изобретению; фиг. 3- электрическую схему включения обмоток; фиг. 4-графическое изменение величин самоиндукций катушек ваттметра.

Ваттметр состоит из двух плоских катушек А н В, расположённых одна над другой так, что их геометрические оси параллельны, но несколько сдвинуты друг относительно друга.

Каждая катушка разделена на две части, причем одни части, а именно-Т и 3 (фиг. 1) имеют большое число витков W тонкой проволоки и ЯВЛЯЮТСЯ

параллельной (шунтовой) обмоткой. Вторые части 2 л 4 катушек имеют несколько витков ТОЛСТОЙ проволоки И; ЯВЛЯЮТСЯ последовательной (сериесной) обмоткой. Из схемы включения обмоток, приведенной «а фиг. 3 следует, что обмотки верхней катушки включeнь так, чтобы их ПОЛЯ совпадали по направлению, а в нижней катушке так, чтобь ПОЛЯ действовали навстречу. Здесь приложенное напряжение обозначено через и, сила тока в цепи через /, а добавочное сопротивление через R.

Из фиг. 1 также можно видеть, чтовращающие моменты верхней и нижней системы направлены в разные стороны. Нетрудно установить, что показания такого прибора будут пропорциональны, мощности.

Действительно, мгновенное значение вращающего момента всякой электромагнитной системы равно:

М t. m - -,

где i - сила тока в катущке, а - угол отклонения подвижной части, L - коэфициент самоиндукции.

Так как

то

. у(™Г- Следовательно, для верхней и нижней катушки ваттметра

M y()

(.

tB

-Опыт показывает, что форму подвижных сердечников можно подобрать так, чтобы коэфициенты самоиндукции катушек изменялись пропорционально углу отклонения подвижной системы (фиг. 4). В этом случае легко можно получить условие:

dJ iшГч,

V - -j const.

cfa«a

Тогда заменяя / через ,-, будем

и

йиметь

.f(M,-M,}dt

tp

. W W UIcos.

77

При равенстве вращающего и противодействующего моментов будем иметь:

Cjp сза

ИЛИ

,

еде

- .

- удельный противодействующий моймент пружины и

г - е/

Таким образом, отклонения подвижной части ваттметра, будут пропорциональны мощности. Для исключения влияния катушек друг на друга между ними помещен экран, например, из пермаллоя. Применение последнего для подвижных сердечников приводит к возможности изготовления ваттметра первого класса точности для применения на постоянном и переменном токах.

Для компенсации внутреннего сдвига между напряжением и током в параллельной цепи следует часть добавочного сопротивления R шунтировать конденсатором такой емкости, чтобы самоиндукция катушек была компенсирована.

Увеличение самоиндукции верхней катушки при отклонении подвижной части полностью компенсируется та№&2

КИМ же (- - ) уменьшением самоиндукции катушки В.

Предмет изобретения.

1.Электромагнитный ваттметр с двумя отдельными подвижными системами, укрепленными на общей оси так, что создаваемые ими моменты направлены навстречу друг другу, а каждая из систем находится одновременно под действием обмоток тока и напряжения, причем в первой из систем вызывающий отклонение поток равен сумме потоков обеих обмоток, а во второй - их разности, отличающийся тем, что обмотки воздействующие на каждую из систем, выполнены в виде отдельных расположенных в различных плоскостях катушек.

2.В ваттметре по п. применение разделяющей катушки экранирующей перегородки из магнитного материала.

фиг.

ill

I г

фиг.2

3 В I

фиг.о

фиг. 4

JK