Электромагнитные преобразователи

Принцип действия и конструкция. Электромагнитные преобразователи (ЭМП) представляют собой один или несколько контуров, находящихся в магнитном поле, созданном как токами, протекающими по контурам, так и внешними источниками. Одноконтурные ЭМП характеризуются током I через контур потокосцепления:

,

где L –индуктивность, E– противо ЭДС= – , Е = , W _э=y i/ 2= Li ²/2.

Выходной величиной одноконтурного ЭМП может быть индуктивность L, электромагнитная сила F.

Рис. 5.40. Типы электромагнитных преобразователей

Индуктивность преобразователя увеличится, если в магнитное поле внести ферроматериал – железо (рис. 5.40, а). Изменение индуктивности происходит при увеличении магнитной проницаемости сердечника. Магнитная проницаемость ферромагнитных материалов зависит от напряженности магнитного поля материалов. Соответственно индуктивность L зависит от тока, протекающего через преобразователь и создающего собственное магнитное поле, и от параметров внешнего магнитного поля.

Преобразователи, принцип действия которых основан на использовании зависимости их индуктивности L от индукции магнитного поля В,т.е.

,

называются магнитомодуляционными. При деформации ферромагнетиков также изменяется их магнитная проницаемость. Этот эффект, называемый магнитоупругим, используется в преобразователях для измерения сил и давления (рис. 5.40,б).

Электромагнитная сила действует на контур с током, находящийся во внешнем магнитном поле, стремясь сместить или развернуть его так, чтобы суммарная индукция магнитного поля была максимальна (рис. 5.40,в). Эта сила пропорциональна току и магнитной индукции В. Если ток через контур поддерживать постоянно I =const, то по значению электромагнитной силы можно определить индукцию магнитного поля и наоборот, если используется постоянный магнит, можно создать магнитное поле с постоянной индукцией В =const, то преобразователь может быть применён для преобразования тока в силу и измерения тока. Магнитный сердечник втягивается в контур с током, чтобы индуктивность контура была максимальной (рис. 5.40,г). В этом случае электромагнитная сила пропорциональна квадрату тока. Подобные преобразователи используются в электромагнитных измерительных механизмах, в электромеханических приборах.

Индуцированная ЭДС_Инд возникает в контуре, находящемся во внешнем переменном магнитном поле при изменении потокосцепления (рис. 5.40, д). В постоянном магнитном поле ЭДС индуктируется только в движущемся контуре и для измерения индукции (рис. 5.40, е), поэтому задают принудительное движение контура (вращение с постоянной скоростью). Преобразователи, выходной величиной которых является ЭДС, называются индукционными.

Дата добавления: 2014-12-16