Главная  Журналы 

0 1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73

приборов зависят от токов, протекающих по катушкам. В этом приборе моменты зависят еще и от расположения рамок в магнитном поле воздушного зазора между полюсными наконечниками и неподвижным сердечником. С этой целью радиус полюсных наконечников 1 (рис. 2.3, а) или форма неподвижного сердечника 2 (рис. 2.3, б) подобраны так, что магнитная индукция в зазоре не постоянна, а изменяется по закону синуса, под, серединой полюсов она максимальна, а далее уменьшается с увеличением угла а. Следовательно,

Mi = fei/i/i(a) и Mzhfzio).

При неравенстве моментов подвижная система начинает поворачиваться в сторону действия большего вращающего момента.


Рис. 2.3. Магнитоэлектрический логометрический механизм.

Допустим, что сила больше силы fg, следовательно, момент Mi будет больше момента М, и система, а вместе с ней и стрелка прибора начнут отклоняться по часовой стрелке. При этом рамка стоком li начнет удаляться от середины полюсов, а рамка с меньшим током приблизится к середине полюсов. Это приведет к тому, что рамка с током окажется в магнитном поле с меньшей индукцией В, поэтому сила Fi=BiIilw, действующая на рамку, уменьшится, уменьшится и вращающий момент М.

Рамка с меньшим током /g начнет перемещаться в магнитное поле с большей индукцией, следовательно, сила увеличится, и тоже будет увеличиваться до тех пор, пока вращающие моменты Ml и Мг не сравняются. При остановке стрелки наступает равенство моментов Mi и М, или kilif{a)=kIf{aJ\, откуда можно записать: f(a)=klill2- Это значит, что каждому отношению токов в рамках соответствует вполне определенный угол отклонения стрелки прибора.

2 б, и, Панев



Глава 3. ЭЛЕХТРОМЛГН>$ТНЬ!Е ПРИБОРЫ

3,1. KsK устроены электромагнитные приборы!

Электромагнитный прибор имеет электромагнитный измерительный механизм с неподвижной катушкой, по обмотке которой протекает измерительный ток, и один или несколько ферромагнитных сердечников, установленных на оси.

Электромагнитные приборы изготавливают либо с плоской, либо с круглой катушкой. Плоскую неподвижную катушку (рис. 3.1, а) наматывают обычно из толстой проволоки 1 на неферромагнитный каркас 2 так, что внутри нее образуется воздушный зазор. Рядом с зазором располагают ферромагнитную пластинку 7, ось пластинки


Рис. 3.1. Электромагнитный изме{)ительный механизм: с - с плоской катушкой; б - с круглой катушкой.

расположена асимметрично, на оси крепят стрелку 8 прибора, перемещающуюся вдоль шкалы 3 прибора. На оси укреплены противодействующая пружина 6 и алюминиевый сектор 5, который может поворачиваться Б поле постоянного магнита 4.

Электромагнитный прибор с круглой катушкой устроен следующим образом. Из толстой проволоки намотана круглая катушка 10 (рис. 3.1, б) с воздушным центральным зазором. Внтри зазора неподвижно расположена ферромагнитная пластина 11, а на оси закреплена вторая, но уже подвижная ферромагнитная пластина 12. На оси пластины 12 закреплены противодействующая пружинка 13 и стрелка 14 прибора. Для создания противодействующего момента закрепляют на оси алюминиевый сектор и устанавливают постоянный магнит - на рисунке не показаны.

3.2. Нак работают электромггснтныз приборы!

Электромагнитный прибор с плоской катушкой работает следующим образом. По катушке пропускают измеряемый ток /, который создает в катушке намагничивающую силу 1а> и магнитный



поток Ф. Этот поток увлекает внутрь катушки ферромагнитную пластинку 7 (рис. 3.1, а). При этом действующая на нее сила F пропорциональна квадрату магнитной индукции В, возникающей в катушке.

Сила F, стремясь втянуть сердечник 7, вызывает его поворот относитсньно оси, вместе с осью поворачивается стрелка 8 прибора. Поворот стрелки и оси будет происходить до тех пор, пока вращающий момент, создаваемый силой F и равный Ms=Fb, не уравновесится противодействующим моментом, создаваемым спиральной пружинкой.

Уравнение шкалы электромагнитного прибора имеет вид

.о4)=(-)я = ЛЛ (3.1)

где 157 удельный противодействующий момент, создаваемый

спиральной пружиной; }j,q - магнитная проницаемость среды, находящейся внутри катушки; I - длина катушки; А - постоянная величина для данного прибора.

То есть угол отклонения стрелки прибора зависит от квадрата тока. Таким прибором можно измерять как постоянный, так и переменный ток. Электромагнитные измерительные механизмы используют в амперметрах, вольтметрах, фазометрах и частотомерах. Преобразуем уравнение шкалы прибора так:

а = АП = 31,

где S=AI - чувствительность электромагнитного прибора.

Чувствительность электромагнитного прибора зависит от значения измеряемого тока. При измерении малых токов она мала, причем настолько, что начало шкалы (10. . .15 % шкалы) даже не градуируют.

При измерении больших токов с целью получения более равномерной шкалы стремятся изготовить прибор так, чтобы чувствительность его практически оставалась постоянной. Это удается сделать при помощи установки специальных ферромагнитных косынок 9 (рис. 3.1, а), путем подбора формы ферромагнитной пластинки 7 и пространственного расположения сердечника относительно катушки.

Аналогично работает электромагнитный прибор с круглой катушкой. При пропускании по катушке измеряемого тока возникающий внутри нее магнитный поток намагничивает ферромагнитные пластинки 11 и 12 одинаково (рис. 3.1, б). Например, если подвижная 12 и неподвижная 11 пластинки расположены так, как показано на .рисунке 3.1, б, то, учитывая, что одноименные полюса отталкиваются друг от друга с силой, зависящей от квадрата магнитной индукции, а следовательно, от квадрата силы тока, протекающего по рамке, уравнение шкалы прибора можно записать в следующем виде

Следовательно, чувствительность S прибора зависит от силы измеряемого тока, пространственного положения сердечника и скорости изменения индуктивности системы при ее повороте.

2* 19





0 1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73