Электродинамическая система

Приборы этой системы (рис. 33) состоят из двух обмоток: неподвижной (рис. 33а) и подвижной (рис. 33б). Подвижная обмотка укреплена на оси OO ′ и расположена внутри неподвижной обмотки. На оси OO подвижной обмотки укреплены указательная стрелка 3 и спиральные пружинки 4 и 4′, через которые подводится ток к обмотке 2. Эти же пружинки создают противодействующий момент М пр, пропорциональный углу закручивания α. Принцип действия прибора (рис. 33б) основан на взаимодействии тока 12 подвижной обмотки с магнитным потоком Ф ₁ неподвижной обмотки.

Рис. 33. Устройство электроизмерительного прибора электродинамической системы (а); пояснение принципа действия прибора (б)

При постоянном токе электромагнитная сила F _эм, действующая на проводники подвижной обмотки, пропорциональна току и магнитному потоку Ф ₁.

Поскольку поток Ф ₁ пропорционален току I ₁ неподвижной обмотки, вращающий момент, действующий на подвижную обмотку, пропорционален произведению токов обмоток:

М _вр = С ′ Ф ₁ I ₂ = С ′′ I ₁ I ₂,

где С и С ′′ – коэффициенты пропорциональности.

При переменном токе вращающий момент пропорционален произведению мгновенных значений токов:

i ₁ = I _{1 m} sin ω t и i ₂ = I _{2 m} sin (ω t + ψ).

Показание прибора в этом случае определяется средним за период значением вращающего момента:

где С – коэффициент, зависящий от числа витков, геометрических размеров и расположения катушек;

I ₁ и I ₂ – действующие значения токов в обмотках;

ψ – угол сдвига фаз между векторами токов I ₁ и I ₂.

При равенстве моментов (М _вр = М _пр) подвижная обмотка отклоняется на угол α и стрелка указывает на шкале числовое значение измеряемой электрической величины. Для успокоения подвижной части прибора используют воздушные демпферы. Электродинамические приборы применяют для измерения мощности, тока и напряжения в цепях переменного тока.

Приборы электродинамической системы обладают высокой точностью (обусловленной отсутствием ферромагнитных сердечников) и могут быть использованы для измерения электрических величин в цепях постоянного и переменного тока. Недостатками приборов являются чувствительность к перегрузкам и влияние посторонних магнитных полей на точность измерений. Приборы этой системы используются в качестве амперметров, вольтметров и ваттметров.

Дата добавления: 2015-05-06