Дифференциальный магнитомодуляционный измеритель больших токов

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для бесконтактного измерения постоянного пульсирующего и импульсного токовJ в частности, в одотновках электролизеров, работающих на постоянном токе. Цель изобретения - повы- . шенне точности измерения тока. Для этого измеритель содержит замкнутые ферромагнитные элементы (ЗФЭ) 2 с прямолинейными стержнями (ПС) 3, нормально направленными к вектору напряженности -магнитного поля (НМЛ), созданного измеряемым током. На стороне ПС 3 каждого ЗФЭ 2 намотана пара равноотстоящих одна от другой секций 4 и 5 измерительной обмотки. Наличие одновременно переменного стабильного тока в секциях модуляционной обмотки и измеряемого тока,в шине за счет реакции НМП модуляции в воздушном зазоре между рядом расположенными ПС 3 меняет направление НМП от измеряемого тока. Суммарная НМП от тока модуляции и измеряемого тока части ПС 3 отличается от их верхней части. На выходе измерительной обмотки появляется выходная ЭДС, зависящая от измеряемого тока, 3 ил о (С (Л с й со ч ч 00 4ib

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дн 4 Г 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4143450/24-21 (22) 18. 09.86 (46) 15.11.88. Бнж. У 42 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.Р. Бируни (72) Г„П, Петров, A.M. Плахтиев, A.À. Хашимов и Н. Савридинов (53) 621.317.7(088.8) (56) Заявка Франции У- 233 1029, кл. С 01 R 19/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1170360, кл . G 01 R 19/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 1307355, кл. G 01 R 19/00, 1985. (54) ДИФФЕРЕНПИАЛЬНЫЙ МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ БОЛЬШИХ ТОКОВ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для бесконтактного измерения постоянного пульсирующего и импульсного токов, в частности, в ошиновках электролизеров, работающих на постоянном токе, Пель изобретения — повы„„SU„„) 437784 А 1 шение точности измерения тока. Для этого измеритель содержит замкнутые ферромагнитные элементы (ЗФЗ) 2 с прямолинейнъ|ми стержнями (ПС) 3, нормально направленными к вектору напряженности .магнитного поля (НМП). созданного измеряемым током. На стороне ПС 3 каждого ЗФЗ 2 намотана пара равноотстоящих одна от другой секций

4 и 5 измерительной обмотки. Наличие одновременно переменного стабильного тока в секциях модуляционной обмотки и измеряемого тока в шине sa счет реакции НМП модуляции в воздушном зазоре между двумя рядом расположенными ЛС 3 меняет направление НМП от измеряемого тока. Суммарная HM|I от тока модуляции и измеряемого тока нижней части ПС 3 отличается от их верхней части. На выходе измерительной обмотки появляется выходная

ЭДС, зависящая от измеряемого тока.

3 ил.

143778

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измереь1ия пОстОянногОр пульси12ующеl 0 и импульсного токов, в частности, в ошинковках электролизеров, работающих на постоянном токе, в выпрямителях с пульсирующим пОст оянным то ком и в электрических цепях тиристор-ных преобразователей и др тих агрегатов„работающих в импульсном режиЦель изобретения — повышение точности измерения за счет увеличения к ".ничества магнитометрических преобразователей при том же числе замкнутых ферромагнитных элементов и одно--. ьр еме пног О снижения ЭДС модуляции и влияния внешних магнитных полей. 2О

На-:. фиг. 1 изображена конструкция змеэителя на фиг. 3 - показано направление вектора напряженности магнитного поля. создаваемого измеряемым

::..ком, в ферромагнитных элементах 25 н в воздушных зазорах при отсутствии тока модуляции; на фиг. 3 — направление вектора напряженности магнитного поля, создаваемого измеряемым током, в ферромагнитных элементах и в воздуш-3О ном зазоре при наличии реакции напряженности магнитного поля -,îêà модуля-в. и «о

Измеритель (фиг. 1) содержит изоляционный кожух 1, в котором расположсны образующие магннтопровод замкнутыее Й Bo p oма :." Бит ные элементы 2 установленные с воэдушньпи зазорами между ними. Ня прямолинейных стержнях э каждого замкнутого ферромагнит- 4О ного элемента 2, нормальных вектору напряженности Н„маг нитног О поля, создаваемого прямым током, намотана пара секций 4 H 5 измерительной обмОтки о Секции 4 H .2, намОтанньи на 45 стержнях соседних элеменгов„размещены на одинаковом расстоянии дру от друга н сиьгметрично IIo длине стержней, причем плоскость витков секций

4 и 5 расположена параллельно направлению вектора напряженности Н„ маг-= нитного:-ioI«H создаваемого измеряемым током (фиг. 2). Все секп„:.ги измерительной сэбмотки соединены между собой последовательно,, а в каждой их паре секции 4 и 5 включены встречно. Секпии Q ИОдуляционной обмотки Охватьпзают одновременно две другие близлежащие -lR«oT««I c0epJ2 OM3 f нитных элементов 2 „ они соединены между собой последовательно согласно и подключены к источнику стабильного переменного тока (не показано).

Измеритель содержит также регистрирующий прибор 7, подключенный к измерительной обмотке. Позицией 8 обозначена шина с измеряемым током.

Измеритель работает следующим образом.

Если по шине 8, охватываемой измерителем, проходит измеряемьй ток, а секции 6 модуляционной обмотки обесточены, то в ектор напряженности

H „ магнитного поля, создаваемого измеряемым током, направлен нормально к прямолинейным стержням 3 (фиг. 2), т.е. параллельно плоскости витков секций 4 и 5 измерительной обмотки.

В этом случае любое изменение во времени и по направлению вектора напряженности Н магнитного поля, вызванное измеряемым постоянным, пульсирующим и импульсным током, не наводят в секциях 4 и 5 измерительной обмот- . ки трансформаторной ЭДС.

При питании секций 6 модуляционной обмотки стабильным переменным током и при отсутствии измеряемого тока в шине 8 в каждом замкнутом ферромагнитном элементе 2 появляется переменное магнитное поле напряженностью Н (фиг. 3), которое индуктируется в секциях 4 и 5 измерительной обмотки. ЭДС модуляции. Однако за счет последовательно-встречного включения секций 5 по отношению к сециям 6 и одинакового расположения их на прямолинейных стержнях 3 ферромагнитных элементов 2 ЭДС модуляции, возникакицие в секциях 4 и 5 измерительной обмотки, взаимно компенсируются в каждой их паре.

Наличие одновременно стабильного переменного тока в секциях 6 модуляционной обмотки и измеряемого тока в шине 8 приводит за счет реакции напряженности Н магнитного поля к изменению в воздушном зазоре между двумя рядом расположенными прямолинейными стержнями 3 направления траектории напряженнос ги Н„ магнитного поля (фиг. 3). При этом суммарная напряженность Н„, + Н магнитного пониж не и ч Я с т и JI P. B o I 0 (фи г ° 3 )

IIp ямолинейног о с тержня 3 больше, чем в верхней его части. Это приводит к появлению н п«.ре секций 4 и 5 изме143 7784 рительной обмотки выходной ЭДС, зависящей от величины измеряемого тока.

Для правого соседнего прямолинейного стержня 3, где расположена аналогичная пара секций 4 и 5 измерительной обмотки, суммарная напряженность магнитного поля в нижней части стержня меньше, чем в верхней его части, что также приводит к появлению на зажимах секций 4 и 5 выходной ЭДС. За счет последовательного согласного включения всех отдельных пар секций 4 и 5 измерительной обмотки ЭДС на выходе измерительной обмотки равна сумме выходных ЭДС всех ее секций 4 и 5.

Эта суммарная ЭДС зависит от величины измеряемого тока и регистрируется прибором 7.

Каждый з амк нутый ферр омаг нит ный элемент 2, в котором создается магнитное поле модуляции с напряженностью Н„, и на котором имеется пара секций 4 и 5 измерительной обмотки, включенной последовательновстречно, является самостоятельным магнитометрическим преобразователем.

Следовательно, при одинаковом с прототипом количестве замкнутых ферромагнитных элементов 2 в предлагаемом измерителе в несколько раэ повышается число магнитометрических преобразователей в контуре интегрирования, увеличивая тем самым точность измерения. Точность измерения повьппается также за счет уменьшения влияния внешних магнитных полей. Если вектор напряженности Н> внешнего магнитного поля (фиг. 3) направлен вдоль прямолинейных стержней (наиболее неблагоприятный случай), то его действие на каждую из секций 4 и 5 одинаково, а так как секции 4 и 5 измерительной обмотки в каждой отдельной их паре включены последовательно-встречно, то ЭДС в секциях 4 и 5 измерительной обмотки, вызванные внешним магнитным полем, взаимно компенсируются. формула изобретения

1О Дифференциально магнитомодуляционный измеритель больших токов, содержащий магнитопровод, выполненный из отдельных замкнутых ферромагнитных элементов, на которых намота15 ны секции модуляционной обмотки, охватывающие двс близлежащие части каждой пары замкнутых ферромагнитных элементов, соединенные между собой последовательно согласно и подключен20 ные к источнику стабильного переменного тока, и с.åêöêè измерительной обмотки. соединенные между собой последовательно и включенные в каждой паре секций встречно, причем плоскость витков секций измерительной обмотки расположена параллельно направлению вектора напряженности магнитного поля, создаваемого измеряемым током, отличающийся тем, ЗО что, с целью повышения точности измерения, замкнутые ферромагнитные элементы имеют участки, выполненные в виде прямолиней ьп -. стержней, направленных нормально вектору напряженности магнитного поля, создаваемого Измеряемьм током, а указанные пары секций измерительной обмотки намотаны на каждом прямолинейном стержнем, причем секции измерительной обмотки, 40 намотанные на прямолинейных стержнях соседних ферромагнитных элементов, расположены на одинаковых расстояниях одна от другой и симметрично по длине стержней.

143?784

Составитель C. Зейский

Техред Л. Олийнык . Корректор М. Васильева

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 5889/45

Тиркк 772 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскяя наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприлт.»е, г. Ужгород, уп. Проектная, 4