Логометр электромагнитной системы Советский патент 1953 года по МПК G01R5/08 

Предлагается логометр электромагнитной системы, в котором моменты, действующие на подвижную часть, создаются токами, нроходящими через две взаимно-перпендикулярные прямоугольные обмотки и одну круглую обмотку, ось которой перпендикулярна к плоскости, образованной осями первых двух обмоток.

В предлагаемом логометре обеспечена возможность получения круговой шкалы в пределах полной окружности. Это достпгается благодаря тому, что подвижная часть логометра выполнена в виде диска из ферромагнитного материала с опорой в центре. Центр опоры диска совпадает с осью круглой обмотки; диск имеет две степени свободы, так что ось его может отклоняться до упора в любую сторону относительно ocii круглой обмотки в зависимости от отношения токов в прямоугольных обмотках и углов сдвига фаз этих токов относительно тока в круглой обмотке. В логометре применен световоГ указатель. Предлагаемый прибор может быть использован также в качестве однофазного фазометра и омметра.

На фиг. 1, 2 и 3 представлены соответственно устройства подвижной части, осветителя и неподвижной части предлагаемого логометра; на фиг. 4-схема включения предлагаемого логометра в цепь однофазного переменного тока для измерения угла сдвига фаз между током и напряжением; на фиг. 5- схема включения его в случае использовании в качестве омметра.

Принятые условные обозначения: 1- круглый диск, 2- агатовый подпятник, 3-керн, 4-квадраты, 5-осветитель, 6-линза, 7-промежуточное зеркало, 8-зеркало подвижной части, 9 и 10-взаимноперпендикулярные прямоугольные обмотки, П-круглая обмотка, 12- активное сопротивление, J3-реактивное сопротивление, М-добавочное сопротивление и /5- измеряемое сопротивление.

Подвижная часть логометра представляет собой круглый диск /, изготовленный из электротехнической стали. В центре диска укреплен ага№ 96577- 2

товый подпятник 2, посредством которого диск опирается на керн 3. Диск имеет возможность наклоняться относительно вертикальной оси з любом направлении. Прибор имеет специальную шкалу и световой указатель, оптическая система которого состоит из осветителя 5, линзы 6, промежуточного зеркала 7 и зеркала 8 подвижной части. Зеркало 8 крепится концентрично к диску /.Наклоны диска относительно керна 3 в крайних положениях ограничиваются двумя параллельными полированными плоскостями квадратов 4. Квадраты 4 являются частью корпуса прибора, изготовленного из изоляционного материала; ,в центр нижнего квадрата вмонтирован керн 3, а в круглое отверстие верхнего квадрата-линза оптической системы. Луч от осветителя 5, отражаясь от зеркала 7, проходит линзу 6 и при отклонении зеркала 8 отражается от зеркал 8 и 7 на равномерную шкалу прибора, которая разградуирована от О до 360°. Неподвижная часть прибора имеет две пары согласно включенных обмоток 9 и 10, размещенных по сторонам квадрата так, что между их магнитными осями образуется угол 90°, и круглую обмотку 11, центр которой совпадает в центром диска подвижной системы.

Если совместить с центром подвижного диска начало прямоугольной системы координат , то ток /,. , проходящий по нег/одвижным обмоткам 9, создает магнитный поток Ф, вектор результирующей магнитной индукции которого совпа.а,ает с осью А; ток /v , проходящий по неподвижным обмоткам 10, создает магнитный поток Фу , вектор результирующей магнитной индукции которого совпадает с осью У, и ток /о, проходящий по круглой неподвижной обмотке 11, создает магнитный поток Ф, вектор результирующей магнитной иидукции которого совпадает с осью Z. Таким образом, центр диска совпадает с центром оптической системы и началом вектора результирующей магнитной иидукци) всех трех неподвижных обмоток.

Наклоняющий момент всей системы можно разложить иа два составляющих вращающих момента, один из которых Al наклоняет диск относительно оси X, а другой М,.. - наклоняет диск относительно оси У.

Результирующий момент М этой системы определится как геометрическая сумма двух моментов М и М., действующих под углом 90°, т. е.

М I Ж-., ; .,,

а угол 0, составленный проекцией нормали к нлоскости диска на плоскость ХОУ и осью ОХ, будет

„, /Wv

e arctg .

По схеме включения прибора в цепь однофазного переменного ток-i для измерения угла сдвига фаз между гоком и напряжением (см. фиг. 4) обмотки 9 и 10 включены через реактивное 13 и активное /У сопротивления на напряжение цепи U. Через обмотку // проходит ток нагрузки /о. При эгом ток 1. совпадает с папряжением по фазе, а ток /X отстает от напряжения на угол 90. Вращающий момент М. будет рзвен:

Ж,. Л/.,-/оСозф Л/cos-i,

где: ф-угол сдвига между током I,i напряжением цепи U, г-величина активного сопротивления 12. Врацдающий момент М, будет:

Л1 ЛД./о cos(9G° - i) Л --- /oSincs,

где X- величина реактивного сопротивления 13.

Величины сопротивлений 12 и 13 нодобраны так, что: ..

,, ,,л / J- v. sin

.УГОЛ в на шкале будет e arctg- - --arcie--- i.

По схеме включения ирибора для случая исиользоваиия в качестве омметра, обмотки 10 и // соединены последовательно и через добавочное сопротивление 14 включаются на напряжение U. Обмотка 9 череэ измеряемое сопротивление 15 включается на то же напряжение. Прп этом моменты Л1,; и /Иу будут пропорциональны соответствующим токам /,. и /,( , т. е.:

где; Rg-величина добавочного сопротивления 14, /,. -величина измеряемого соиротивления 15.

Угол 0 на шкале определяется отношением моментов:

. Ж„ , и и , /, e arctg - - - arctg : ---arctg

.х К. х

Предмет изобретения

1. Логометр электромагнитной системы, в котором моменты, де ствуюшие на подвижную часть, создаются токами, проходящими через две взаимно-перпендикулярные прямоугольные обмотки и одну круглую обмотк}, ось которой перпендикулярна к осям первых двух обмоток, о гличающийся тем, что, с целью получения круговой шкалы в яредглах полно: окружности, подвижная часть выполнена в виде диска из ферромагнитного материала, опирающегося своим центром, находящимся на оси круглой обмотки, и имеющего две степени свободы так, что ось диска может отклоняться до упора в любую сторону относительно оси круглой обмотки в зависимости от отношения токов в прямоугольных обмотках и углов сдвига фаз этих токов относительно тока в крулой обмотке.

2.В логометре по п. 1 применение светового указателя.

3.Применение логометра по пп. 1 и 2 в качестве однофазного фазометра и омметра.

- 3 № 96577

yW.Los-f

---.г