Устройство для измерения постоян-НОгО TOKA Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 H02M7/42 

1

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в устройствах, систем автоматического регули рования и управления;, а также в качестве датчика постоянного тока. Известен преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий автогенераторна транзисторах, тороидальный V сердечник с частичным зазором и выходной трансформатор, в окне сердечника которого размещен силовой подмагничивающий кабель 1. Существенными недрстаФ1 ами этого. . преобразователя являются -низкая точ.ность и малый нижний предел преобразования постоянного тока в переменный. В незащищенной измерительной обмотке этого преобразователя посторонние магнитные поля наврдЯт дополнительную ЭДС, которая вносит значительную погрешность в преобразование постоянного тока Ь переменный, а ввиду непостоянства величины воздушного зазора в сердечнике, вызванного ослаблением стяжного устройства, в процессе эксплуатации уменьшается,чувствительность преобразователя, что снижает точность, уменьшает чувствительность и не обеспечивает высокого .. нижнего предела преобразования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, для измерения постоянного тока, содержащее полую трубу, выполненную из ферромагиитного проводящего материала с продольной прорезью,и ферромагнитный сердечник с измерительной обмоткой, помещенный внутри трубы напротив npppesi 12,.

Недостатками данного устройства являются низкая точность, малая чувствительность и низкий нижний предел измерения в связи с тем, что ввиду большого воздушного-зазора от боковой стороны продольной прорези до сердечника с измерительной обмоткой, располагаемых на оси полой трубы, магнитное сопротивление На пути замыкания магнитного потока получается очень большим, а потоки рассеяния магнитного потока з.начительными.

Цель изобретения - повышение точности, чувствительности и расширение нижнего предела измерения.

Для достижения поставленной цели в устройстве для измерения постоянного тока, содержащем полую.трубу, выполненную из ферромагнитного проводящего материала с продольной прорезью, и ферромагнитный сердечник с измерительной обмоткой, помещенный внутри трубы напротив прорези, сердечник выполнен: П- образной формы, размещен в плоскостипоперечного . |сечения трубы и содержит два стерж-ня, концы которых с одной стороны соединены ярмом, а с другой стороны, в параллельных плоскостях стержней, выполнены Т-образной формы и размещены в продольной прорези трубы, а середина стержней соединена перемычкой, параллельной ярму, причем на ярме сердечника размещена дополнительная обмотка возбуждения для подключения источника переменного напряжения, а измерительная обмотка выполнена и.з двух секций, включенных встречно-последовательно друг относительно друга, одна из которых размещена на перемычке, а другая - на части стержня, заколоченного между перемычкой и ярмом.

На чертеже изображено предлагаемо устройство.

В устройстве для измерения постоянного тока, содержащем полую трубу 1, выполненную из ферромагнитного проводящего материала с продольной прорезью, и ферромагнитный сердечник 2 с измерительной обмоткой 3, помещенный внутри трубы напротив прорези, сердечник выполнен П-образной формы, размещен в плоскости поперечного сечения трубы и содержит два. стержня, концы которых с одной стороны соединены ярмом 4, а с другой стороны, в параллельных плоскостях стержней, выпо/1нены Т-образной формы 5 и размещены в продольной прорези трубы, а.середина стержней соединена перемычкой 6, параллельной/ярму 4 , причем на ярме сердечника размещена дополнительная обмотка 7 возбуждения для подключения источника переменного напряжения, а измерительная обмотка 3 выполнена из двух секций, включенных встречнопоследовательно друг относительно друга, одна из которых 8 размещена на перемычке, а другая 9 - на части стержня, заключенного между перемлчкой б и ярмом 4.

Устройство работает следующим образом.

Обмотка 7 возбуждения, подключенная и источнику переменного напряжения, создает пульсирующее переменное магнитное поле в сердечнике П-образной формы, что обусловливает периодичное изменение дифференциальной магнитной проницаемости сердечника. Когда по проводнику, выполненному в виде полой трубы 1,постоянный ток 1 не протекает, магнитный поток ф равен нулю. ЭДС,индуктируемая в измерительной обмотке 3, (равна нулю, так как ЭДС, индуктйруемые в ее секцияхjравны по величине и противоположны по знаку. При прютекании постоянного тока 1 по проводнику 1 создается в установившемся режиме постоянное мaгнитнoe поле, поток которого ф- замыкается через стержни, ярмо и перемычку б. В каждый момент времени стержень сердечника с секцией 9 измерительной обмотки 3 находится под воздействием суммы напряженностей полей

н

-) , а второй стержень сердечника - под воздействием разности

(Н - -) - 2 , где Н - напряженность

переменного поля возбуждения, напряженность постоянного поля. Значения индукций в стержнях сердечника, вызванные постоянным магнитным потоком Ф , малы по сравнению с индукцией от переменного магнитного потока Ф, вызванного переменным полем возбуждения. Переменная ЭДС e,j,индуктируемая в секциях измерительной обмотки 3, имеет удвоенную частоту по сравнению с током обмотки 7 возбуждения, а величина ее пропорциональна напряженности постоянного поля и, следовательно, величина постоянного тока, протекающего по проводнику 1.

Формула изобретения

Устройство для измерения постоян ного тока, содержащее полую трубу, выполненную из ферромагнитного проводящего материала с продольной прорезью, и ферромагнитный сердечник с измерительной обмоткой, помещенный внутри трубы напротив прорези, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, чувствителности и расширения нижнего предела измерения, сердечник выполнен П-образ ной формы, размещен в плоскости поперечного сечения трубы и содержит два стержня, концы которых с одной стороны соединены ярмом, а с другой стороны, в параллельных плоскостях стержней, выполненыТ-образной формы и размещены в продольной прорези трубы., а середина стержней соединена перемычкой, параллельной ярму, причем на ярме сердечника размещена дополнительная обмотка возбуждения для подключения источника переменного наряжения, а измерительная обмотка выполнена из двух секций, включённых встречно-последовательно друг относительно друга, одна из которых размещена на перемычке, а другая - на части стержня, заключенного между перемычкой и ярмом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 390643, кл. Н 02 М 7/52, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 480023, кл. G 01 R 19/00, 1975.,