ID: 70499

Название работы: Приборы электромагнитной системы

Категория: Доклад

Предметная область: Физика

Описание: Катушки амперметров наматывают медным проводом диаметром 0,6 мм и более. Приборы для измерения силы тока до 5 А имеют обмотку из 40 - 50 витков медного провода диаметром до 1 мм. При токе около 250 А катушку выполняют из медной шины. Катушки вольтметров наматывают медным изолированным проводом...

Язык: Русский

Дата добавления: 2014-10-21

Размер файла: 176.5 KB

Работу скачали: 17 чел.

19.Приборы электромагнитной системы

Среди приборов электромагнитной системы различают приборы с плоской (рис. 4, а) и с круглой катушкой (рис. 4, б).

Устройство:

1 – неподвижная плоская (рис. 4, а) или круглая (рис. 4, б) катушка;

2 – подвижный ферромагнитный сердечник из магнитомягкого материала, жестко связанный с осью;

3 – ось;

4 – стрелка;

5 – успокоитель;

6 – спиральная противодействующая пружина;

7 – неподвижный сердечник;

8 – экран.

Катушки амперметров наматывают медным проводом диаметром 0,6 мм и более. Приборы для измерения силы тока до 5 А имеют обмотку из 40 - 50 витков медного провода диаметром до 1 мм. При токе около 250 А катушку выполняют из медной шины. Катушки вольтметров наматывают медным изолированным проводом диаметром 0,08 - 0,15 мм (при напряжении свыше 100 В) и 0,4 мм (при напряжении до 15 В).

Принцип действия. Передвижение подвижной части измерительного механизма происходит в результате взаимодействия магнитных полей неподвижной катушки и одного или нескольких подвижных сердечников из ферромагнитных материалов.

При протекании тока по катушке в приборах с плоской катушкой (рис. 4, а) возникает магнитное поле, сердечник намагничивается и втягивается в щель каркаса катушки, поворачивая ось со стрелкой.

В приборах с круг\лой катушкой (рис. 4, б) вращающий момент создается при взаимодействии подвижной и неподвижной пластин. При протекании тока по катушке вращающий момент создается при взаимодействии подвижной и неподвижной пластин. Обе пластины намагничиваются одинаковой полярностью и взаимодействуют друг с другом. Подвижной сердечник смещается (отталкивается), поворачивая стрелку.

Противодействующий момент создается спиральной пружиной.

Сила , действующая на сердечник, пропорциональна магнитной индукции в щели катушки  и в сердечнике

,

где  – коэффициент пропорциональности.

Приближенно индукция пропорциональна силе протекающего тока , поэтому

.

Вращающий момент . 

Противодействующий момент .

При равенстве моментов .

Шкала прибора квадратичная сжатая вначале. При измерении переменного тока ее показания пропорциональны действующему значению напряжения.

При измерении переменного тока или напряжения сердечник одновременно с изменением магнитного поля рабочей катушки перемагничивается. Знак угла поворота (направление вращающего момента) подвижной части не зависит от направления тока в катушке, что позволяет измерять переменные токи и напряжения без дополнительных преобразователей.

Устройство прибора с астатическим измерительным механизмом (рис. 5). Для устранения воздействия на приборы внешних магнитных полей их помещают в металлический корпус. В лабораторных приборах с этой же целью применяют астатический измерительный механизм (рис. 5), состоящий из:

1 и 6 – двух катушек;

4 и 5 – двух сердечников, насаженных на одну ось 3 со стрелкой 2.

Принцип действия. Обмотки катушек включены встречно по отношению к измеряемому току (напряжению). Их магнитные потоки Ф1 и Ф2 направлены противоположно. Но сердечники конструктивно укреплены на оси так, что вращающие моменты, создаваемые магнитными полями, направлены в одну сторону. Внешнее магнитное поле Ф3 имеет направление, ослабляющее поле Ф1 и усиливающее поле Ф2 в одинаковой мере. Поэтому общий вращающий момент не изменяется и внешнее магнитное поле не влияет на показания прибора.

Достоинства:

•  возможность измерения переменного тока без использования дополнительных преобразователей;
•  устойчивость к кратковременным перегрузкам (до стократной перегрузки по току в приборах специальной конструкции);
•  простота конструкции, относительная дешевизна.

Недостатки:

•  неравномерность шкалы;
•  восприимчивость к внешним магнитным полям;
•  относительно низкая чувствительность;
•  невысокая точность показаний;
•  большое потребление энергии.

Область применения:

•  в щитовых приборах для измерения токов и напряжений на подвижных и стационарных объектах;
•  в переносных приборах для измерения токов и напряжений в устройствах автоматики, телемеханики, связи и энергетики;
•  в лабораторных приборах для измерения параметров реле автоблокировки и других устройств в КИПах.

Рис. 4. Устройство прибора электромагнитной системы: а – с плоской катушкой; б – с круглой катушкой

EMBED Visio.Drawing.11  

Рис. 5. Устройство прибора электромагнитной системы с астатическим механизмом

EMBED Visio.Drawing.11