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

Для получения шкалы прибора, близкой к равномерной, а не квадратичной, стремятся прибор выполнить так, чтобы при измерении малых токов величина dLlda была большой, а при измерении больших токов - малой. Этого достигают установкой магнитного шунта, выполненного в виде ферромагнитных косынок, путем подбора формы сердечника и его места расположения относительно катушки.

3.3. Кгкме дветомнстгз и недостатки имеют электромагнитные приборы!

Из уравнений шкалы прибора (3.1) и (3.2) видно, что угол отклонения стрелки прибора зависит от квадрата тока. Это говорит о том, что приборы электромагнитной системы могут работать в цепях постоянного и переменного тока.

При протекании по катушке переменного тока подвижный сердечник перемагничивается одновременно с изменением направления магнитного поля, и направление вращающего момента не меняется, то есть изменение знака тока не влияет на знак угла отклонения. Из формул (3.1) и (3.2) также видно, что показание прибора в цепи переменного тока пропорционально действующим значениям измеряемых величин.

Приборы просты по устройству, дешевы, особенно щитовые. Они могут непосредственно измерять большие токи, так как катушки у них неподвижны и их легко изготовить из проводов с большой площадью сечения.

Промышленность изготовляет амперметры электромагнитной системы для непосредственного включения на токи до 150 А.

Приборы выдерживают не только кратковременные, но и длительные перегрузки, если таковые возникают в процессе измерения.

К недостаткам электромагнитных приборов можно отнести: неравномерность шкалы и относительно низкую чувствительность при измерении малых токов, то есть сравнительно низкую точность измерения в начале шкалы, зависимость показаний приборов от влияния внешних магнитных полей, низкий частотный диапазон измерений, большую чувствительность приборов к колебаниям частот тока и большое их собственное потребление (достигающее 2 Вт у амперметров на токи до 10 А и 3. . .20 Вт у вольтметров в зависимости от напряжения).

У многих приборов шкала близка к равномерной.

Относительно низкой чувствительностью обладают приборы, имеющие закрепленную в кернах ось, противодействующую пружину и воздушный или электромагнитный успокоитель. Промышленность освоила выпуск электромагнитных приборов с высокой чувствительностью за счет применения растяжек и жидкостного успокоителя.

Электромагнитные приборы подвержены влиянию внешних магнитных полей, так как имеют очень слабое собственное магнитное поле. Дело в том, что катушки изготовляют без ферромагнитных сердечников, поэтому создаваемое в них магнитное поле замыкается по воздуху, а известно, что воздух представляет собой среду с очень большим магнитным сопротивлением. Для устранения влияния магнитных полей широко используют различные магнитные экраны или изготовляют приборы в астатическом исполнении.



в астатических приборах вместо одной катушки с сердечником поименяют две неподвижные катушки и два сердечника, соответственно насаженных на одну ось со стрелкой. Обмотки катушек соединены между собой последовательно и так, что при прохождении через них измеряемого тока в них создаются магнитные потоки, направленные навстречу один другому. Если прибор оказывается во внешнем магнитном поле, то оно усиливает магнитное поле у одной катушки и уменьшает у другой. Следовательно, увеличение вращающего момента у одной катушки компенсируется таким же уменьшением вращающего момента у второй. Так компенсируется влияние внешнего однородного магнитного поля. Если внешнее магнитное поле неоднородно, то происходит только частичная компенсация.

3.4. В чем особенность электромагнитных приборов с высокой чувствительностью!

Высокая чувствительность электромагнитных приборов достигается благодаря применению растяжек при креплении подвижной ферромагнитной пластинки. У растяжек удельный противодействующий момент W значительно меньше, чем у обычных спиральных пружин, поэтому резко повышается чувствительность таких приборов:

~2W da.

По конструкции электромагнитный прибор с высокой чувствительностью - это прибор с круглой катушкой, внутри которой установлена неподвижная ферромагнитная пластинка, а рядом с ней на растяжках укреплена подвижная ферромагнитная пластинка. При прохождении по катушке измеряемого тока внутри нее возникает магнитное поле, ферромагнитные пластинки намагничиваются, и между одноименно намагниченными полюсами пластин возникает сила отталкивания. Эта сила создает относительно оси растяжки вращающий момент, пропорциональный квадрату тока. Вращающий момент, даже очень слабый, вызывает поворот подвижной системы со стрелкой прибора до тех пор, пока этот момент не уравновесится противодействующим моментом, возникающим в растяжках.

Второй конструктивной особенностью этих приборов является применение жидкостного успокоителя, использующего вязкие свойства кремнийоргаиических жидкостей. Это позволяет уменьшить массу и габаритные размеры электромагнитных приборов.

3.5. Кгк устроены и работают электромагнитные логометры!

Электромагнитный логометр состоит из двух неподвижных катушек 1 к 2 (рис. 3.2), расположенных на значительном расстоянии одна от другой (чтобы уменьшить их взаимное влияние), и двух



,J -

Рис. 3.2. Электромагнитный логомет-рический механизм.

сердечников, укрепленных на подвижной оси со стрелкой. Сердечники расположены так, чтобы при повороте подвижной системы в некоторых пределах индуктивность одной катушки увеличивалась, а другой - уменьшалась. В связи с этим производные dLi/da и dLjda имеют разные знаки, следовательно, и вращающие моменты, действующие на сердечники, направлены в противоположные стороны. Под действием разности этих вращающих моментов подвижная система вместе со стрелкой прибора поворачивается в сторону действия большего момента. Поскольку в логометр ах нет противодействующей пружины, вся система будет двигаться до тех пор, пока вращающие моменты Ml и не сравняются.

Угол отклонения стрелки у электромагнитных логометров зависит от отношения токов, протекающих по рамкам. Это свойство электромагнитного логометра нашло применение при изготовлении фазометров и частотомеров.

Глава 4. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ И @£РРОД{НАЛ1ИЧ£СКИЕ ПРИБОРЫ

ЛЛ. Нгк устроен электродинамический прибор!

Электродинамический прибор имеет неподвижную катушку 3 (рис. 4.1, а), выполненную, как правило, из толстой проволоки и имеющую малое число витков и подвижную катушку 4 из тонкой проволоки с большим числом витков. На оси подвижной катушки закреплены стрелка 2 и две спиральные тонкие пружинки /. Пружинки служат для подачи тока в подвижную катушку и для создания противодействующего момента.

Для быстрого успокоения прибора, как правило, устанавливают Воздушный успокоитель (демпфер) 5, так как собственное магнитное поле прибора мало из-за отсутствия ферромагнитных сердечников.

4.2. ЕСак работает электродинамический еирибор!

При пропускании тока /j по неподвижной катушке 5 (рис. 4.1,6) в ней создается магнитный поток Ф, направление которого зависит от направления тока в катушке и определяется по правилу правой руки. Так, при токе 1, направленном, как указано на рисунке 4.1, б, магнитный поток Ф пронизывает подвижную катушку сверху вниз. Если теперь пропустить ток 1 по подвижной катушке, то на каждый ее проводник будет действовать сила F=BiI2(2- Направление силы определяется по правилу левой руки. Общая сила, действующая на рамку, создает вращающий момент, под действием которого подвижная рамка, а вместе с ней и стрелка прибора будут повора-





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