2.3.2 Определение зависимости величины магнитной индукции

в рабочем зазоре магнитоэлектрического логометра

с подвижными рамками

Основой для расчета служат два графика:

1) заданная характеристика шкалы указателя

;

2) зависимость отношения токов в рамках логометра от измеряемой величины

.

В результате совместного графического решения (рисунок 1.15) двух кривых

,

находится третья кривая

Рисунок 1.15- Определение зависимости угла поворота стрелки

логометра от измеряемой температуры.

Для удовлетворения заданной характеристики указателя по полученному графику =f(α) рассчитывают в относительных единицах необходимую магнитную индукцию в рабочем зазоре логометра по формуле

где — начальное значение индукции в воздушном зазоре для первой рамки логометра при угле отклонения подвижной системы на угол и условии, что стрелка подвижной системы расположена в плоскости первой рамки, принятое за единицу;

— магнитная индукция в зазоре для второй рамки при отклонении подвижной системы на угол кратный углу между рамками;

— соответственно отношения и т. д. (находятся из графиков рисунок 1.15);

для углов: α=0, α=γ, α=2γ и т. д.

Расчет значения магнитной индукции в относительных единицах по данной формуле ведется следующим образом:

при α=0, k=0 =1

при α=γ, k=1 =

при α=2γ, k=2 =

при α=3γ, k=3 =

при α=nγ, k=n =

В результате расчета строим график профиля магнитной индукции для углов шкалы указателя , , и т. д (рисунок 1.16).

Рисунок 1.16-Определение зависимости индукции в рабочем зазоре в зависимости от угла поворота подвижной части указателя.

Зная абсолютное значение максимальной индукции в рабочем зазоре, подсчитываем магнитную индукцию в любой точке шкалы указателя в соответствии с полученным графиком

.

В результате строим график (рисунок 1.17).

Следует заметить, что полученным графиком лишь ориентировочно намечается конфигурация магнитного поля в рабочем зазоре магнитной системы логометра. Окончательная зависимость индукции от угла поворота подвижной системы может быть получена только опытным путем.

Рисунок 1.17- Зависимость индукции в зазоре от угла поворота.

Примечание. Для указателей с переменной активной длиной сторон рамок и постоянной индукцией закон изменения их активных длин определяется аналогично, полагая в формулах и B₀ текущую и начальную активную длину рамок логометра.

Методику расчета магнитной системы смотри в главе 3.

2.3.3 Определение электромеханических параметров

подвижной системы магнитоэлектрического логометра

Эти параметры для логарифмов с подвижными рамками определяют по аналогии с магнитоэлектрическими милливольтметрами, методика расчета которых приведена при расчете указателя термоэлектрического термометра.

Величина удельного устанавливающего момента подвижной системы логометра определяется как разность наклона касательных к кривой моментов, соответственно первой и второй рамок в любой точке равновесия шкалы прибора.

Н·м/рад.

С учетом масштаба графика распределения магнитной индукции в рабочем зазоре (рисунок 1.17) выражение для удельного устанавливающего момента будет иметь вид

Н·м/рад

или при k=k₁=k₂=w2rl_p (рисунок 1.17); k_тнв=w( )

Н·м/рад,

где m_B, m_α — соответственно масштабы кривой по

осям В и (рисунок 1.17);

I₁,I₂ - токи в рамках логометра для определенной температуры, а;

2rl_p,R_m,r_m - размеры рамки подвижной системы, м (рисунок 1.4, 1.5);

— число витков рамок логометра.

Рисунок 1.18- Принципиальная кинематическая схема

логометра со скрещенными рамками.

В результате расчета строится график =f(α).

В случае синусоидального распределения магнитной индукции в зазоре (рисунок 1.18) устанавливающий момент вычисляется по формуле:

M_y=kB_bI₂ sinΔ Н·м,

где B_b— максимальное значение индукции в рабочем зазоре, Тл;

I₂— ток во второй рамке, соответствующий углу α, А;

α — угол отклонения первой рамки относительно начала отсчета углов (линии полюсов магнита) град;

δ — угол отклонения подвижной системы от положения равновесия, град;

— угол между рамками, град.