Устройство для контроля числа витков катушки Советский патент 1980 года по МПК G01R29/20 

Изобретение относится к области электрических измерений неэлектрических величин, а точнее к той ее части, которая занимается вопросами измерения числа витков, и предназначено для контроля Числа витков катушек, имеющих короткоэамкнутый металлический каркас. Изобретение может быть использовано для измерения числа витков обмоток управления трехфазных ЯЁ сселей насыщения, короткозамкнутый вит которых предназначен для снижения в личины напряжения третьей гармоники в цепи управления., Кроме того, устройство может быт 1спользовано для контроля числа витков датчиков положения системы управления и защиты реакторов атомн станций и катушек электромагнитов электрофизических установок. Известен трансформаторный датчик для измерения числа витков катушек 1, содержащий ферромагнитный сердечник, измерительную и эталонную катушки. Однако известное устройство не обеспечивает заданной точности при измерении числа витков катушки, намотанной на короткозамкнутый металлический каркас. Наличие короткозамкнутого металлического каркаса, образующего короткозамкнутый виток, в котором индуктируется ток, от магнитного потока обмотки возбуждения, создающий в свою очередь встречный магнитный поток, превышающий в несколько раз основной магнитный; поток катушки, является основной причиной, не позволяющей измерить действительноеколичество витков катушки. Наличие прямолинейного (разомкнутого) ферромагнитного сердечника не позволяет измерить число витков контролируемой катушки при напряжении, близком к рабочему. Из известных устройств для контроля числа витков катушек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас, наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля числа витков катушки 2, содержащее магнитопровод с контролируемой и эталонной катушками, включенными последовательно-встречно, индикаторный прибор и источник питания. Кроме того, устройство снабжено компенсационными цилиндрическими катушками и обмоткой возбуждения. Недостатком такого устройства является то, что оно не обеспечивает высокой точности и чувствительности при контроле числа витков катушек, намотанных на короткозамкнутыЛ метал лический каркас, так как наличие на магнитопроводе обмотки возбуждения ;создает постоянный по величине магнитный поток, который индуктирует в металлическом, каркасе ток. Этот ток с одной стороны создаёт встречный магнитный поток, являющийся источни кбмлопрлнительной погрешности, а с другой стороны указанный ток н-агревает короткозамкнутый металлический каркас, что ограничивает величину тока обмотки возбуждения, а, следовательно, и чувствительность устройства. Наличие компенсационных витков не является зффективным средством умень шения дополнительной погрешности, та как последние имеют индуктивную связ с эталонной катушкой, отличную от тесной индуктивной связи контролируе мой катушки. Кроме того, короткозамк нутый металлический каркас и компенсационные витки, связанные с обмот-. кой возбуждения, не позволяют производить контроль числа BHTICOB катушек, а также проверку отсутствия короткозамкнутых витков нз-за значительного HartteBa катушки и низкой чувствительности устройства, вызванн появлением дополнительного короткозамкнутого витка, омическое сопротивление которого значительно выше омического сопротивления короткозамк нутого каркаса икомпенсационных вит ков. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения. Цель достигается тем, что в устройство для контроля числа витков катушки, содержащее матнитопровод с контролируемой и эталонной катушками включенными последовательно-встречно индикатор и источник питания, введен коммутатор, калибровочная катушка и измерительная катушка, установленные на магнитопроводе, который выполнен замкнутым,, причем индикатор подключе параллельно измерительной катушке, н чало обмотки калибровочной катушки подключено к начсшьным концам обмоток эталонной и контролируемой кату шек, а ее кбнец к разомкнутому контакт у переключателя коммутатора, KO обмотки эталонной катушки подключен через последовательно соединенные источник питания, коммута;тор и замк нутые контакты коммутатора к концу обмотки контролируемой катушки. Источник питания выполнен в виде источника постоянного тока. Ё качес ве коммутатора может быть использов переключатель, полупроводниковый ко мутатор и др. На чертеже представлена принципиальная схема устройства для контроля числа витков катушки, содержащего магнитопровод 1 с контролируемой 2 и эталонной 3 катушками, а,также измерительную .обмотку 4, в .цепь которой включен индикаторный прибор 5. Контролируемая и эталонная KaTSTUKH, включенные последовательно-встречно,через контакты коммутатора 6 подключены к источнику постоянного тока 7. При использовании в качестве эталонной универсальной катушки устройство кгшибруется по калибровочной катушке 8. При этом в качестве кашибровочной катушки 8 необходимо использовать катушку, параметры которой близки или аналогичны параметрам контролируемой катушки. Устройство для контроля числа витков катушки работает следующим образом. Последовательно соединенные между собой контролируемую 2 и эталонную 3 катушки через коммутатор б подключают к источнику питания 7 и пропускают заданной величины постоянный ток. Так как магнитные потоки .контролируемой 2 и эталонной 3 катушек направлены втсречно, то результирующий магнитный, поток равен разности магнитных потоков указанных катушек. При размыкании контактов кбммутатора б в измерительной обмотке 4 наводится электродвижущая сила.самоиндукции, пропорциональная результирующему магнитНому потоку магнитопровода 1. Изменением величины Витков эталонной 3 катушки по индикаторному прибору 5 добиваются того, чтобы результирующий поток был равен нулю. При этом чувствительность прибора задается (регулируется) величиной тока, проходящего по катушкам 2 и 3, так как короткозамкнутый виток контролируемой 2 катушки не вносит ограничений на режим работы устройства. Положение измерительной обмотки 4 при настройке определяется с помощью калибровочной катушки 8, которая вкл.ючается в цепь источника питания 7. вместо контролируемой 2 катушки. При равенства витков калибровочной 8 и этал.онной 3 катушек и при отсутствии-магнитного потока в магнитопроводе 1 добиваются отсутствия отклонения стрелки индикаторного прибора 5. Выполнение указанных ус;:овий и использование замкнутого магнитопровода гарантирует высокую чувствите.пьность при контроле числа витков. Использование дополнительных элементов - измерительной и калибровочной катушек и коммутатора обеспечивает высокую -ТОЧНОСТЬ контроля числа витков кату1пек, имеющих короткозамкнутый металлический каркас (не хуже ± 1 виток). Формула изобретения 1, Устройство для контроля числа витков катушкиj содержащее магнитопровод с контролируемой и эталонной катушками, включенными последовательно встречно, индикатор и источник питания, отличающеес я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в не введены коммутатор, калибровочная катушка и измерительная катушка, уст .Новленные на магнитопроводе, который выполнен замкнутым, причем индикатор подключен параллельно измерительной катушке, начало обмотки калибровочно катушки подключено к начальным концам обмоток эталонной и контролируемой катушек, а ее конец к разомкнутому контакту переключателя коммутатора, конец обмотки эталонной катушки подключен через последовательно соединенные источник питания, коммутатор и замкнутые контакты коммутатора к концу обмоТки контролируемой катушки. 2. Устройство для контроля числа витков катушки поп, 1, отличающеес я тем, что источник питания выполнен в виде источника постоянного тока. Источники информации, принятые йо внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 440618, кл. G 01 R 29/20, 22.11.71. 2.Авторское свидетельство СССР 373661, кл.С 01 R 29/20, 28.11.71.

ГЛ