книги из ГПНТБ / Скрипкин В.В. Электрооборудование изотермического подвижного состава учебник

(рис. 80, б), которое позволяет расширить предел измерения. При вклю­ чении добавочного сопротивления на вольтметр приходится лишь часть UBизмеряемого напряжения U на нагрузке R, пропорциональная сопротивлению прибора І?пр, однако шкала прибора градуируется на

А м п е р м е т р ы постоянного тока могут включаться в сеть не­ посредственно (рис. 82, а) или через шунт (рис. 82, б), позволяющий рас­ ширить предел измерения прибора. В случае включения шунта через прибор проходит только часть / а измеряемого тока /. Измеряемый ток I = Іш ~г / а; сопротивление шунта

112

Р и с. 83 . С хем а в клю чения ам п ер м етр о в п ер ем ен н о го ток а в ц епь с н а гр у зк о й R

Амперметры переменного тока, кроме непосредственного способа включения (рис. 83, а), часто включают через трансформатор тока (рис. 83, б). В этом случае величина измеряемого тока

где /ст.т — коэффициент трансформации трансформатора тока.

3. ЛОГОМЕТРЫ

Логометр, являющийся прибором магнитоэлектрической системы, используется в устройствах для измерения температуры.

Подвижная система прибора имеет две жестко укрепленные на оси 2 (рис. 84, а) катушки 6, связанные со стрелкой 1. Воздушный зазор между наконечниками 4 магнита 3 и стальным цилиндром 5 неравно­ мерен. У тупых концов а наконечника он меньше, у острых б—больше.

Ток к катушкам 6 подводится по гибким ленточкам, практически не создающим противодействующих моментов, поэтому при отсутствии тока в катушках подвижная система прибора находится в положении безразличного равновесия и стрелка может занимать любое положение.

Ри с . 84 . Л о г о м ет р :

а— схема; б — обш.ш'1 вид (без корпуса)

113

Если логометр подключен в цепь, по его катушкам протекают токи, которые создают два противодействующих вращающих момента.

Моменты, создаваемые катушками, можно выразить уравнениями:

h h (а) = І«Л (а),

откуда

Таким образом, положение подвижной части механизма логометра является функцией отношения токов в катушках. Существование этой

зависимости возможно только при условии, что отношение у щ не

является постоянной величиной. По этой причине и необходима не­ равномерность магнитного поля в воздушном зазоре логометра.

Аналогично рассмотренному логометру магнитоэлектрической системы делают логометры и других систем: электродинамической, ферродинамической, электромагнитной и индукционной. Все они име­ ют две (или более) обмотки, создающие моменты, направленные в про­ тивоположные стороны. У всех логометров отсутствуют пружинки для образования противодействующего момента.

В условиях движущегося вагона подвижная система выключенного прибора будет все время поворачиваться, что может быть причиной выхода его из строя. Чтобы этого избежать, логометр дополняется воз­ вратным устройством, которое представляет собой электромагнит 7 (рис. 84, б), якорь 5 которого имеет поводок 9, действующий на стрел­ ку 1 прибора. При включенном положении поводок возвратного ус­ тройства под действием пружины удерживает стрелку в начале шкалы. Когда прибор включен, якорь возвратного устройства вместе с повод­ ком 9 поворачивается и освобождает стрелку, а через нее и всю по­ движную систему. Катушка электромагнита возвратного устройства обычно включается на полное напряжение источника электроэнергии, от которого работает логометр.

4. ЧАСТОТОМЕРЫ

Частота переменного тока измеряется частотомерами вибрацион­ ного типа, работа которых основана на использовании явления резо­ нанса. Металлические пластинки 5 (рис. 85) различной толщины за-

114 .

какой-либо из пластинок совпа­ дает с частотой колебаний якоря,, наступает явление резонанса.

Амплитуда колебаний пластинки резко возрастет, и белый квадра­ тик на конце пластинки превратится в заметную полоску, против ко­ торой на шкале отсчитывают частоту переменного тока.

Величину амплитуды колебаний регулируют винтом 8, отжима­ ющим через пластину 6 колодку 1, в результате чего изменяется зазор между якорем 4 и полюсами электромагнита 3.

На некоторой части секций с машинным охлаждением используются частотомеры стрелочного типа. Эти частотомеры состоят из механизма электромагнитной или детекторной системы. Схемы приборов состав­ ляются и рассчитываются так, что отклонение подвижной части при­ бора зависит от частоты и мало зависит от напряжения сети.

5. СЧЕТЧИКИ

Электрические счетчики активной энергии устанавливают в глав­ ных распределительных щитах дизель-электростанций для учета расхода электроэнергии.

Счетчик — это прибор индукционной системы, основными частями которого являются электромагниты 3 к 1 (рис. 86) с намотанными на

А2, В2 и С2) через катушки создаются магнитные потоки, образующие в алюминиевом диске 2 вихревые токи. В результате взаимодействия индуктированных в диске токбв с магнитными потоками электромаг­ нитов создается вращающий момент, заставляющий диск вращаться со скоростью, пропорциональной величине протекающего тока.

В результате вращения диска в поле тормозного магнита 5 в нем будут индуктироваться вихревые токи, взаимодействие которых с по­

115

лем того же магнита создает тор­ мозной момент, пропорциональный скорости вращения. Скорость вра­ щения диска счетчика пропорцио­ нальна количеству расходуемой энергии, которое регистрируется счетным механизмом, приводимым в ход шестеренкой 4. При постоянной нагрузке скорость вращения диска счетчика постоянна.

Для уменьшения величины тока в токовых обмотках счетчики вклю­ чают через трансформаторы тока. Обычно используется счетчик, имеющий три одинаково устроен­ ные электромагнитные системы, воздействующие на. три диска, укрепленных на одной оси. Счетчик имеет один счетный механизм.

На рис. 87 приведена схема включения трехфазного счетчика Wh через три трансформатора то­ ка Тр. Такая схема включения используется на 5- и 12-вагонных секциях и на 21-вагонных поездах.

116

ство чистого аргона и дозированная капелька ртути, которая при работе лампы испаряется.

Под действием напряжения, приложенного к предварительно ра­ зогретым электродам лампы, в парах ртути возникает электрический разряд, сопровождаемый интенсивным ультрафиолетовым излуче­ нием. Под воздействием невидимых ультрафиолетовых лучей люми­ нофор излучает видимый свет того или другого цвета, зависящий от состава люминофора.

Люминесцентные лампы изготовляются пяти типов, различающих­ ся по цветности излучаемого ими светового потока: дневного света (ЛД), дневного света улучшенной цветопередачи (ЛДЦ), холодно­ белого света (ЛХБ), белого света (ЛБ) -и тепло-белого света (ЛТБ),

мощностью 15, 20, 30, 40 и 80 вт.

Средний срок службы люминесцентных ламп составляет 5000 ч. Световая отдача ламп в несколько раз выше, чем у ламп накаливания, и находится в пределах 42—62 лмівт для ламп разной мощности типа ЛБ. Световая отдача ламп другой цветности несколько ниже. На срок службы и световые характеристики люминесцентных ламп влияют условия эксплуатации. При отклонениях температуры окружающей среды за пределы 18—25° С световая отдача ламп уменьшается. По­ нижение температуры приводит, кроме того, к ухудшению зажига­ ния лампы и к уменьшению срока ее службы. На срок службы ламп сильно влияет также частота включений: чем реже включается лампа, тем меньше изнашивается активирующий слой электродов.

На работе люминесцентных ламп отрицательно сказываются коле­ бания напряжения питающей сети. Повышению или понижению нап­ ряжения на 1% соответствует снижение светового потока примерно на такую же величину. При значительном понижении напряжения резко ухудшаются условия зажигания: лампы при включении либо вовсе не зажигаются, либо зажигание предваряется длительным миганием. Срок службы ламп при этом резко сокращается. Повыше­ ние напряжения нарушает тепловой режим лампы, что влечет за собой уменьшение ее световой отдачи и вызывает перегрев электродов и пускорегулирующих аппаратов.

Люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания: повышенный срок службы, большую световую отдачу, возможность получения искусственного освещения, близкого по спект­ ральному составу к дневному свету. К недостаткам этих ламп относят­ ся: сравнительно сложная схема включения, снижение.коэффициента мощности (cos ср) в осветительной сети в связи с наличием в схеме вклю­ чения дросселя; пульсация светового потока во времени с частотой,

Р и с. 88. Л ю м и н есц ен т н а я л ам п а

117

гается после разрыва электродов стартера, он получает снова полное напряжение сети, и процесс зажигания повторяется.

Описанная схема включения люминесцентной лампы имеет недо­ статки, ограничивающие область ее применения: индуктивное сопротив­ ление в схеме понижает коэффициент мощности (cos ср) до 0,6.

Необходимое уменьшение пульсации светового' потока лампы, следствием которой является стробоскопический эффект, возможно лишь путем включения ламп в разные фазы трехфазной сети; горящая лампа создает недопустимо высокие помехи радиоприему.

Комплектное устройство, обеспечивающее зажигание и нормальную работу лампы, повышение коэффициента мощности, подавление радиопомех и уменьшение пульсации светового потока, носит название пу­ скорегулирующего аппарата (ПРА).

В осветительных установках, электрическая схема которых изо­ бражена на рис. 91, а, широко применяются двухламповые стартер­ ные ПРА, включаемые в схему с расщепленной фазой. Через стартеры

Р и с . 91. С х ем а вкл ю ч ен ия д в у х л ю м и н есц ен тн ы х л ам п :

а — принципиальная; б — схема ПРА

119