Устройство для контроля магнитной проницаемости Советский патент 1981 года по МПК G01R33/16 

I

Изобретение относится к магнитньм измерениям и может быть использовано для контроля магнитной проницаемости изделий из слабомагнитного материала, в частности магнитодиэлектрнческих пазовых клиньев в рабочих полях статора трехфазной электрической маЕшны.

Известно устройство для измерения магнитной проницаемости, содержащее блок намагничивания, блок измерения И1ЩУКЦИИ, блок измерения напряженности, и цифровой измеритель отношения частот 1}.

Блок намагничивания питается от трехфазной сети переменного тока и всякие отклонения от нормы параметров этой сети не могут точно быть отслежены блоком измерения напряженности, которая пропорциональна фазным токам блока намагничивания. Это обстоятельство снижает точность контроля магнитной проницаемости образцов . Нет возможности плавно менять

В необходимых пределах максимальную напряженность поля намагничивания в процессе проведения контроля,, что также снижает информативность и точ.ность. контроля.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля магнитной проницаемости, содержащее блок намагничива ния, блок измерения индукции, блок измерения напряженности и цифровой измеритель отношения частот, введены последовательно соединенные опорный генератор максимального знaчeшiя напряженности поля намагничивания , переключатель Напряженность-проницаемость , соединенный со входом цифрового измерителя отношения частот и с выходами блоков измерения индукции и напряженности, а также трехфазный автотрансформатор регулировки токов намагничивания, подключенный ко входу устройства. Кроме того, в устройстве блок измерения напряженности выполнен в виде последовательно соединенных трех тороидальных индукционных преобразователей, охватывающих фазные провода блока намагничивания, трех интеграторов, сумматора и преобразователя Напряжение-частота выходом подключенного к переключателю Напряженностьпроницаемость.

На фиг. I представлена функциональная схема устройства контроля магнитной проницаемости; на фиг. 2 изображено взаимное расположение индукционнь х преобразователей блока измерения напряженности и фазных проводов блока намагничивания.

Устройство для контроля магнитной проницаемости состоит из блока 1 намагничивания, блока 2 измерения индукции, блока 3 измерения напряженности цифрового измерителя 4 отношения частот, опорного генератора 5 максимального значения напряженности магнитного поля,трехфазного автотрансформатора 6, переключателя 7 Проницаемость-) нагтряжекность. Блок 2 измерения индукции состоит из п измерительных обмоток 8, коммутатора 9, интегратора 10, преобразователя II Напряжениечастота. Блок 3 измерения напрдяженности состоит изизмерительных обмоток 12, интеграторов 13, сумматора 14, преобразователя 15 .Напрялсение-частота. Тороидальные индукционные преобразователи (фиг.2) выполнены в виде пассивных преобразователей типа пояса Роговского, намотанных на немагнитный сердечник, топологически эквивалентный тору, В случае, если пояс Роговского охватывает проводник с измеряемым током (в данном случае фазный провод устройства перемагничивания), то результат измерений не зависит от относительного положения пояса и проводника с током, а зависит только от количества охватов проводника поясом и кратен ему. Все три преобразователя через интеграторы 13

своими вторичными обмотками 12 присоеинены к сумматору 14, выход которого соединен с преобразователем 15 Напряжение-частота.

Выходы блока 2 измерения индукции, спорного генератора 5 максимальнйго значения напряженности и блока 3 измерения напряженности через переключатель 7 Проницаемость-напряенность, подсоединены к цифровому

измерителю 4 отношения частот, на выходе которого результат контроля представлен в цифровом виде. При положении переключателя 7 в положении I- контроль относительной магнитной проницаемости испытуемых образцов (в относительных единицах)

t

л, - В в

положении IГ - контроль относительго значения напряженности магнитного ля пёремагничивания образцов

Н . н

7

max

К

fH

rn-ax

где И

- напряженность магнитного поля пёремагничивания; - индукция в образце при изВмерении;

Н

максимально возможная напряmaxженность магнитного поля пёремагничивания при полностью введенном автотрансформаторе 6;

-коэффициент преобразования

К

в блока измерения напряженности индукции;

К

-коэффициент преобразоваНния блока измерения напряженности;

к

коэффициент пропорциональНтахности частоты опорного генератора максимальному значению напряженности;

В Н

г „

частоты с выходов блонтадков измерения индукции, измерения напряженности и опорного генератора частоты максимального значения напряженности;

JM относительная магнитная проницаемость;

5ь - напряженность магнитного поля пёремагничивания в относительных единицах , . (0,00-1,00).

Устройство работает следующим образом.

Образцы закрепляются в пазах индуктора электрической машины. Переключатель 7 ставится в положение II (контроль напряженности), По цифро.вому индикатору измерителя 4 отношения частот автотрансформатором 6 выставляется нужная напряженность магнитного поля пёремагничивания в пределах от О до что соответствует показаниям индикатора от 0,00 до 1,00 соответственно. ЭДС, снимаемые с обмоток 12 индукционных преобразователей, интегрируются интеграторами 13 и подаются на сумматор 14, далее суммарный сигнал преобразуется преобразоватепем 15 в электрические импульсы, частота которых определяет амплитудное значение напряженности поля перемагничивания и поступает на один вход { делимое) цифрового измерителя 4 отношения частот. На второй вход (делитель) этого измерителя при данном положении переключателя 7 поступает сигнал с бпорного генератора с частотой нтах торая определяет максимально возможное амплитудное значение напряженности магнитного поля в данном устройстве перемагничивания. Отношение частот на входах цифрового измерителя 4 отношений при установке переключателя 7 в положении I1-определяет величину jj .

Затем переключатель 7 ставится в положение I (контроль проницаемости) . При этом сигнал с выхода преобразователя 15 поступает на второй вход измерителя 4, а на первый вход подается сигнал с преобразователя 1I, частота которого пропорциональна амштитудному значению магнитной индукции в измеряемом i-м образце, и который определяется ЭДС, возникающей в соответствующей измерительной обмотке 8 блока измерения индукции,

Отношение частот на входах цифрового измерителя 4 при установке переключателя 7 в положении I определяет величину относительной магнитной проницаемости i-ro образца при напряженности магнитного поля перемагничивания

нmax

При последовательной коммутации всех п измерительных обмоток проводится контроль относительной магнитной проницаемости всех испытуемых образцов. Непременным условием контроля в устройстве должно бы.ть реализована равенство коэффициентов преобразования Kg К, Кнтах.

Данное устройство может быть применено для автоматического контроля относительной магнитной проницаемости слабомагнитных изделий, в частности магнитодиэлектрических пазовых клиньев статоров электрических машин в рабочих полях зубцовой зоны машины, При этом легко реализуется автоматическое снятие семейств характеристик

/Ч((н) шиЯ(н) группы из п образцов с выводом результата контроля в цифровом виде на цифропечатающие или гра1фопостроительные устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для контроля магнитной проницаемости, содержащее блок

намагничивания, блок измерения индукции, блок измерения напряженности и цифровой измерителе отношения частот, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля , в устройство введены последовательно соединеннь е опор1«лй генератор мaкcl-l aльнoгo значения напряженности поля намагничивания, переключатель Напряженноеть-проницаемость, соединенный со входом цифрового измерителя отношения частот и с выходами блоков измерения индукции и напряженности, а также трехфазный автотрансформатор регулировки токов намагничивания, подключенный ко входу устройства.

2,Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что блок изме-и рения напряженности выполнен в виде

последовательно соединеннъ х трех

торо 1дальных индукционных преобразователей, охватывающих фазные провода блока намагничивания, трех интеграторов, сумматора и преобразователя

Напряжение-частота, выходом подключенного к переключателю Напряженность-проницаемость.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 , Авторское свидетельства СССР по заявке № 2726758/21, кл G 01. R 33/12, 1979.

Г