Электромагнитные измерительные механизмы и приборы.

Принцип действия приборов электромагнитной системы основан на

взаимодействии магнитного поля, создаваемого током в неподвижной катушке,с подвижным ферромагнитным сердечником.

Одна из конструкций электромагнитного механизма представлена на

рис. 9, где 1 – катушка; 2 – сердечник, укрепленный на оси прибора; 3 – воз

душный успокоитель; 4 – спиральная пружина, создающая противодействующий момент.

При включении прибора под действием магнитного поля катушки сердечник втягивается внутрь катушки. Подвижная часть механизма поворачивается до тех пор, пока вращающий момент не уравновесится противодействующим моментом, создаваемым пружинкой.

Достоинствами приборов электромагнитной системы являются простота конструкции, способность выдерживать значительные перегрузки, возможность градуировки приборов, предназначенных для измерений в цепях переменного тока, на постоянном токе.

К недостаткам приборов можно отнести большое собственное потребление энергии, невысокую точность, малую чувствительность и сильноевлияние магнитных полей.

Электродинамические и ферродинамические измерительные механизмы и приборы(устройство и принцип действия электродинамического измерительного механизма,ферродинамический измерительный механизм, амперметры и вольтметры, ваттметр).

Работа измерительных механизмов электродинамической системы (рис.

10а и 10б) основана на взаимодействии магнитных полей двух катушек с токами: неподвижной 1 и подвижной 2. Подвижная катушка, укрепленная на осиили растяжках, может поворачиваться внутри неподвижной.

При протекании в обмотках катушек токов I1 и I2 возникают электромагнитные силы, стремящиеся так повернуть подвижную часть, чтобы магнитные потоки подвижной и неподвижной катушек совпали.

Неподвижная катушка 1 обычно выполняется из двух одинаковых частей, разделенных воздушным зазором. Благодаря этому обеспечиваются требуемая конфигурация магнитного поля и удобство расположения оси. Неподвижная и подвижная катушки механизма (обычно бескаркасные) имеют круглую или прямоугольную форму и изготовляются из медного или алюминиевогопровода. Подвижная катушка укрепляется на опорах или растяжках. Для подвода тока к подвижной катушке используются спиральные пружины или растяжки. Применяются стрелочные или световые указатели.

Принцип действия ферродинамических ИМ не отличается от электродинамических. Механизмы ферродинамической системы отличаются от рассмотренных выше электродинамических тем, что неподвижная катушка имеетмагнитопровод из магнитомягкого листового материала.

На рис. 11 приведена одна из конструкций такого ИМ.

В стержнях магнитопровода, между концами которого укреплен цилиндрический сердечник. Обе части магнитопровода выполняются из листовой стали.В воздушном зазоре помещается подвижная катушка 2, укрепленная на однойоси со стрелкой. Подвижная катушка выполняется без каркаса во избежаниепоявления в нем индуктированных токов.

Электродинамический (ферродинамический) измерительный механизм

позволяет построить прибор для измерения активной мощности – ваттметр.

В этом случае (рис. 14) неподвижную катушку включают последовательно с нагрузкой с сопротивлением н Z , мощность которой измеряется.

Подвижная катушка с добавочным сопротивлением д R включается параллельно нагрузке. Цепь неподвижной катушки называют последовательнойцепью (токовой обмоткой), а цепь подвижной катушки – параллельной цепью(обмоткой напряжения).