Устройство для измерения переменных напряжений и токов Советский патент 1947 года по МПК G01R5/06 G01R17/20 

Предметом настоящего изобретения является устройство для измерения переменных напряжений и токов по компенсационному методу с применением двух реохордов, токи в которых, взаимно сдвинутые на угол 90°, используются для поочередной компенсации составляющих векторов измеряемых напряжений по двум осям координат. Отличительной особенностью устройства, согласно изобретению, является применение в качестве индикатора ферромагнитного гальван-ометра, снабженного двумя расположенными под прямым углом друг к другу рамками, поочередно включаемыми в цепь компенсируемого напряжения и служащими: одна-в качестве рабочей, а другая-для предварнтельной подгонки нулевого отклонения прибора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого изображена схема соединения реохордов с индикатором, а на фиг. 2 - ферродинамический гальванометр с двумя рамками, предназначенный для включения в схему по фиг. 1.

Устройство состоит из: разделительного трансформатора /, имеющего две одинаковые вторичные обмотки; НОстоявных сопротивлений / и С; реохордов а - b и с - d; переключателей 5 - 3 и 3 - 5; ферродинамического гальванометра 4; дросселя замещения 6; сопротивления - .

Первичная обмотка трансформатора / присоединена к источнику переменного тока, напряжение которого поддерживается строго постоянным.

Токи / и /2, протекающие во вторичных обмотках, сдвинуты взаимно на 90°, благодаря наличию в одной: из обмоток параллельно соединенных сопротивлений R и С. Переключатели 3 - 3 и 5 - 3 связаны между собой так, что если переключатель 3-3 замкнут на контакты 2 - 2, то переключатель 3 - 3 находится на К01нтактах 2 - 2. В этом случае током возбуждения гальванометра 4 является ток /2При положении переключателей на контактах 1 - / и / - / по обмотке возбуждения протекает ток /i..

Чтобы попеременное включение ферродинамического гальванометра в цепь тока /i или /2 не нарушало фазного сдвига между этими токами,, в схеме предусмотрен дроссель замещения 6, параметры которого

:идентичны параметрам ферродинамического гальванометра.

Дроссель замещения включается на ток /1 или /2 при помощи указанного выше переключате,ля. Так, например, если ферродинамический гальванометр включен на ток /i, то дроссель замещения включен на ток /2Измеряемое напряжение подается на зажимы е-f. В начале измерения движки 7 и 5 реохордов а-b и с-d находятся в нулевых положениях, т. е. в точках О и Oi. : Для определения составляющей измеряемого напряжения, например по оси X (реохорд а-6), переключатели 3 -3 и 3 - 3 замыкают на контакты / - 1 и 1 - I. При этом через обмотку возбуждения ферродинамическ-ого гальванометра протекает ток возбуждения 1. Создаваемый этим током магнитный поток наводит в рамке гальванометра э. д. с- (в нулевом положении рамки, т. е. когда ось ее нормальна вектору потока, э. д. с. равна нулю); э. д. с. рамки создает в измерительном контуре ток, который должен совпадать с э. д. с. рамки- Последнее достигается путем .включе чия в измерительный контур соответственно подобранных сопротивлений и С . При этом условии ток, вызываемый э. д. с. рамки, не будет создавать момента, вызывающего поворот рам. ки (ток и поток сдвинуты на 90°).

При включении на зажимы е - f измеряемого напряжения в измери.тельном контуре появится ток, вызванный этим напряжением. Составляющая этого тока, совпадающая с вектором магнитного потока, создаст момент, под действием которого рамка отклонится от своего нулевого положения вправо или влево, В зависимости от знака момента.

Перемещая движок 7 реохорда а-b из исходного нулевого положения (точка 0) вправо или влево {что зависит от направления отклонения рамки), вводят в цепь измерительного ковтура компенсирующее напряжение, ток которого, совпадая с потоком.(так как он является намагничивающим током), создает момент, по знаку противоположный мо. менту, создаваемому током измеряемого напряжения.

Движок 7 перемещается до тех пор, пока рамка прибора не займет нулевого положения; в этом случае момент, действующий на рамку от тока реохорда X, будет равен моменту, вызываемому током измеряемого напряжения.

Совпадение двух последних токов с вызывающими их напряжениями обеспечивается следующим образом:

Включив на зажимы е-f источник измеряемого напряжения, предварительно снимают с него напряжение, оставляя зажимы е-f замкнутыми на внутреннее сопротивление источника. Движки 7 - 5 при этом устанавливают в точках {О-Oi). Размыкая контакты С, вводят в измерительный контур сопротивление , равное сопротивлению реохорда. Затем при помощи корректора рамку гальванометра несколько поворачивают от ее нулевого положения, после чего на первичную обмотку трансфОрматора / подают напряжение.

При этом в измерительном контуре будет протекать ток, обусловленный наличием з. д. с. рамки (э. д. с. рамки появится вследствие того, что рамка смещена от нулевого положения).

Если ток рамки будет сдвинут относительно э. д. с. рамки, то появится момент, поворачивающий ее. Совпадение тока с э. д. с., как указывалось выше, осуществляется при помощи постоянных сопротивлений R и С . При отсутствии сдвига момент, действующий на рамку, будет равен нулю.

После указанной подгонки сопротивление замыкается накоротко.

Подгачка нулевого сдвига, со.гласно изобретению, осуществляется применением ферррдинамического гальванометра с двумя рамками, сидящими на общей оси, причем плоскости этих рамок взаимно смещены (фиг. 2).

На фиг. 2 рамка V является рамкой измерительной, рамка IV-рамкой для получения нулевого сдвига.

Рамки имеют одинаковые параметры и подключаются к зажимам п и /и при помощи переключателя, т. е. при работе пользуются ими попеременио. В начале измерения с помощью рамки IV устанавливают сдвиг, равный нулю, а затем переходят к измерениям, пользуясь рамкой V.

Предмет изобретения

Устройство для измерения переменных напряжений и токов по ком.. пенсационному методу с применением двух реохордов, токи в которых.

взаимно сдвинутые на угол 90°, используются для поочередной компенсации составляющих векторов измеряемых напряжений по двум осям координат, отличающееся тем, что в качестве индикатора при. мене ферромагнитный гальванометр, снабженный двумя расположенными под прямым углом друг к другу рамками, поочередно включаемыми в цепь компенсируемого напряжения и служащими: одна - в качестве рабочей, а другая - для предварительной подгонки нулевого отклонения прибора.

Фиг. 1