4 Прилади феродинамічної системи

У вимірювальних механізмах феродинамічної системи (рис. 4.4) обертаючий момент -створюється завдяки взаємодії струму, що протікає в рухомій рамці, з магнітним потоком, створюваним нерухомою обмоткою 3, розміщеною на феромагнітному осерді. Активні сторони рамки 1 розміщено у вузькій щілині між полюсами магнітопроводу 4 і циліндричним сталевим осердям 2, яке є непорушним і міститься всередині рамки. Струм до рамки підводиться через спіральні пружини 5.

З

Рис. 4.4

авдяки малому магнітному опорові магнітного кола (бо на більшій частині магнітного кола магнітний потік проходить по феромагнітному осердю) магніторушійна сила, що створюється нерухомою обмоткою 3, може бути відносно невеликою. Також незначною буде і потужність, споживана вимірювальним приладом, де застосовано подібний вимірювальний механізм.

Щоб прилади з подібним механізмом можна було застосовувати як на постійному, так і на змінному струмі, феромагнітний магнітопровід 4 виконано шихтованим із тонких сталевих пластин. Циліндричне осердя 2 також виконують із тонких сталевий дисків.

Рівняння шкали

де с – коефіцієнт, обумовлений конструктивними параметрами і вибором системи одиниць

S – чутливість феродинамічного приладу.

5 Вимірювальні механізми індукційної системи

Б удова приладів індукційної системи заснована на взаємодії струмів, що індукуються в рухомій частині приладу, з магнітними потоками нерухомих електромагнітів. Схематичне зображення такого приладу приведене на рисунку 5.1.

Рис. 1.7

А

Рис. 5.1

люмінієвий диск А жорстко скріплений з віссю, на якій закріплена пружина В і стрілка С. Цей диск може переміщатися в повітряній щілині електромагніту D з обмоткою G. Частина поверхонь обох полюсів електромагніту прикривається мідними або алюмінієвими пластинками S, тобто, ці пластинки виконують роль електромагнітних екранів. Змінний струм, що проходить по обмотці котушки G, створює магнітний потік, який екранами розділяється на два потоки, зсунуті між собою зафазою на деякий кут. Внаслідок цього на диск буде діяти обертовий момент.

Д

Рис. 5.2

о індукційної системи відносяться електричні лічильники змінного струму. Використовуються також і ватметри цієї системи. Щодо амперметрів і вольтметрів індукційної системи, то вони мають дуже обмежене використання.

Е

лектричний лічильник (рис. 5.2) складається з двох електромагнітів 1 і 2, між полюсами яких може вільно обертатись алюмінієвий диск 4 (в електричних лічильниках протидіючий момент, що створюється спіральною пружиною, відсутній).

На осердя 1 електромагніту насаджено котушку з малою кількістю витків, виготовленою з товстого дроту. Цю котушку вмикають в коло електромережі послідовно з тією ділянкою кола, де необхідно виміряти витрачену електричну енергію. На електромагніт 2 насаджена ще одна котушка з великою кількістю витків з тонкого дроту, яку вмикають паралельно до вказаної ділянки кола. Коли пропускати змінний струм по цих котушках, утворюються два змінні магнітні потоки, які пронизують диск та індукують у ньому вихрові струми. Внаслідок взаємодії вихрових струмів з магнітними потоками електромагнітів диск починає обертатись. Магнітний потік котушки, ввімкненої послідовно, пропорційний величині струму I, а магнітний потік котушки, ввімкненої паралельно, пропорційний напрузі U. Оскільки обидва потоки діють на диск одночасно, тому швидкість його обертання в кожний момент часу пропорційна і величині струму I, і напрузі U, тобто, потужності P=IU. Кількість обертів диску пропорційна електричній енергії W=IUt, що споживається, і фіксується лічильним механізмом.

В приладах індукційної системи використовується електромагнітне заспокоєння, яке здійснюється за допомогою постійного магніту 3, між полюсами якого обертається диск. Індукційні стуми, що виникають при русі диска, створюють гальмуючий момент.

Відмінною особливістю приладів індукційної системи є те, що вони можуть використовуватися тільки при вимірюваннях у колах змінного струму. Крім цього, індукційними приладами можна користуватись тільки при цій частоті струму, для якої вони проградуйовані.

Рівняння шкали

Перевага індукційних вимірювальних механізмів полягає в зручності їх

використання в інтегруючих приладах, таких як лічильники змінного струму.

Недоліки

1. Залежність від частоти й зовнішніх магнітних полів.

2. Велике власне споживання потужності.