Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Индукционный механизм и счётчик на его основе

Электродинамический измерительный механизм

 


Опоры

iНК (или IНК)

 

 

 

 


Неподвижная катушка 1 Неподвижная катушка 2

IПК (или iПК) Подвижная катушка

 

Индексы токов НК и ПК – это, соответственно, неподвижная и подвижная катушки.

Такие приборы являются самыми точными по измерению переменного тока.

Энергия электромагнитного поля

 

где M – коэффициент взаимной индуктивности двух катушек: подвижной и неподвижной

Вращающий момент:

 

На постоянном токе

 

На переменном токе – среднее значение

 

 

Противодействующий момент

 

Устроим установившийся режим

 

Для постоянного тока

 

Для переменного тока

 

Итак, подытожим:

1) На переменном токе устройство измеряет действующее значение

2) Для переменного тока шкала будет нелинейной

3) Является самым высокоточным прибором переменного тока

4) Прибор является идеальным перемножителем (те два тока: ток неподвижной и подвижной катушки)

Недостатки:

1) Невысокая чувствительность

2) Требуется защита от внешних магнитных полей, поскольку его собственное магнитное поле очень мало

Ваттметр электродинамический (ферродинамический)

Мощность

 

Исходная схема и векторная диаграмма будут выглядеть так:

φ
IH
U
IH
+
~U

 


_
ZH

 

 


Схема включения ваттметра:

IПК
ПК


НК2
IH
_
- генераторные концы

+


~U
НК1
RДОБ
ZH

 

В этом случае последовательно соединённые неподвижные катушки НК1 и НК2 включают последовательно с объектом нагрузки ZН, потребляемая мощность которого измеряется. Подвижная катушка ПК с добавочным резистором RДОБ включается параллельно объекту измеряемой мощности. Цепь неподвижных катушек называют последовательной цепью, а цепь подвижной катушки – параллельной цепью.

Ток подвижной катушки:

 

Векторная диаграмма:

IПК
U
IH

Причём тангенс угла 𝛄:

φ
IHК
𝛄

 

Угол 𝛄 очень мал, так как добавочное сопротивление велико. Также, из расчётов предыдущего устройства, известно, что:

 

Для ваттметра получаем выражение поворота стрелки:

 

Формула мощности имеет вид:

 

Поэтому, хотим чтобы:

 

То есть угол поворота стрелки прибора отражал бы измеряемую мощность.

Это возможно в следующем случае:

 

И в этом случае угол поворота будет определяться:

 

где P = U ∙ I – измеряемая мощность; коэффициент k = - чувствительность прибора. У ваттметров конструктивными методами добиваются, что обеспечивает равномерную шкалу.

 

 

Алюминиевый диск

~

 

 


i1 i2

~

 


 

Магнитопровод А
Магнитные потоки Ф1t и Ф2t
Стержень в опорах

 


i11 i22

 

 


 

Момент вращения

Токи i1 и i2, текущие по катушкам:

 

 

Очень важно то, что эти два тока сдвинуты относительно друг друга по фазе, о чём нам говорит φ у тока i2.

Имеем два магнитопровода с двумя обмотками. Поскольку токи, пущенные по обмоткам - переменные, возникают два магнитных потока: Ф1t и Ф2t.

 

 

причём inn – соответствующий вихревой ток.

I1
Построим векторную диаграмму:

Ф1
I2
Одной дугой обозначен угол φ,

угол между токами I1 и I2.

Ф2
Двумя дугами обозначены углы δ,

E1
Этот углы между соответствующими

i11
угол равен почти девяноста токами и магнитными потоками.

i22
градусам. Ломаной линией обозначены

E2
прямые углы между

соответствующими МДС и

магнитными потоками.

Момент вращения создаётся за счёт взаимного перемещения магнитных потоков и вихревых токов.

 

Поскольку подвижная часть механизма обладает моментом инерции, пользуемся средним значением момента вращения.

 

Известно, что:

 

 

где – частота.

Тогда

 

Для создания момента вращения необходимо иметь не менее двух магнитных потоков, сдвинутых друг относительно друга в пространстве и во времени.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Омметр на базе логометра | Лекция 19
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 264; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.018 сек.