Электродинамические приборы.
Работа прибора основана на взаимодействии двух катушек, обтекаемых электрическим током. Электродинамический измерительный механизм (рис. 16.4, а) состоит из двух катушек: неподвижной 2 и расположенной внутри неё неподвижной 1. Подвижная катушка 1 связана с осью прибора, со стрелкой и с двумя параллельными пружинами 4 (или растяжками), которые служат для создания противодействующего момента и подвода тока к подвижной катушке 1. В приборе применяется демпфер 3, аналогичный ранее рассмотренному.
При прохождении по катушкам токов I1 и I2 возникают электродинамические силы F (рис. 16.4, б), которые стремятся повернуть подвижную катушку относительно неподвижной на некоторый угол.
Рисунок 16.4. Устройство (а) и принципиальная схема (б)
электродинамического измерительного прибора
В зависимости от схемы включения катушек прибор используют в качестве амперметра (последовательное включение), вольтметра (при подключении к двум точкам, между которыми измеряют напряжение) или ваттметра (одна катушка последовательно, а вторая параллельно приёмнику энергии) (рис.16.5).
Электродинамические приборы применяют обычно в качестве точных лабораторных приборов, а также в качестве ваттметров и счётчиков электрической энергии в цепях переменного тока.
Рисунок 16.5. Схемы включения электродинамического прибора в качестве амперметра (а),
вольтметра (б) и ваттметра (в)
Ферродинамические приборы.
Принцип работы такой же, как и у электродинамического измерительного прибора. Для усиления магнитного поля применяют магнитопровод из ферромагнитного материала.
Неподвижная катушка 2 (рис. 16.6) размещается на полюсах ферромагнитного сердечника 4, а неподвижная 3 поворачивается так же, как и в приборах магнитоэлектрической системы, - в воздушном зазоре между полюсами 1 и неподвижным цилиндрическим сердечником 5. При такой конструкции приборы защищены от влияния внешних магнитных полей. Кроме того, увеличиваются магнитные потоки, создаваемые катушками, и возрастает вращающий момент, действующий на подвижную систему.
|
Индукционные приборы.
Состоит из двух неподвижных электромагнитов 2 и 3 и подвижного алюминиевого диска 4, укреплённого на одной оси со стрелкой (рис. 16.7). При прохождении переменных токов I1 и I2 по катушкам электромагнитов создаются два магнитных потока Ф1 и Ф2, сдвинутых одна относительно другого по фазе, которые пронизывают диск. Эти потоки при своём изменении индуцируют в диске вихревые токи Iв1 и Iв2.
В результате взаимодействия вихревых токов с магнитными полями обоих электромагнитов (тока Iв1 с потоком Ф2 и тока Iв2 с потоком Ф1) возникает вращающий момент М, под влиянием которого происходит поворот подвижной части прибора. Противодействующий момент в вольтметрах, амперметрах и ваттметрах создаётся спиральной пружиной 1 или растяжками. В зависимости от схемы включения катушек прибор используют в качестве амперметра (последовательное включение), вольтметра (при подключении к двум точкам, между которыми измеряют напряжение) или ваттметра (одна катушка последовательно, а вторая параллельно приёмнику энергии).
|
Логометры.
Прибор состоит из двух катушек 1 и 2, расположенных под некоторым углом и жёстко закреплённых на общей оси (рис. 16.8). К катушкам подводятся токи I1 и I2 через три эластичные спирали 5, не создающие при закручивании механического момента.
Постоянный магнит 3 имеет форму эллипса, поэтому в воздушном зазоре между магнитом и наружным кольцом 4 образуется неравномерное магнитное поле.
В результате взаимодействия токов I1 и I2 с магнитным полем возникают два противоположно направленных момента М1 и М2. При повороте подвижной части одна из катушек перемещается в область с увеличенным воздушным зазором, а другая – в область с уменьшенным зазором. При этом изменяются моменты М1 и М2.При некотором положении подвижной части моменты М1 и М2 уравновешиваются. В этом случае I1/I2=B2/B1.
Таким образом, каждому определённому положению подвижной части соответствует определённое значение токов I1 и I2, проходящих по катушкам. При изменении этого отношения будет изменяться угол α.
|