Приборы электромагнитной системы

а б

Данные приборы состоят из катушки 1 (рис. 4.11, а), ферромагнитного сердечника 3 (лепестка), укрепленного на одной оси с указательной стрелкой 4. На этой же оси 2 укреплены поршенек воздушного успокоителя 8 или алюминиевый лепесток магнито-индукционного успокоителя. Противодействующий момент создается спиральной пружиной 5. При нали-

чии тока в катушке создается магнитное поле, которое

Рис.4.11 намагничивает сердечник и втягивает его внутрь ка-тушки, тем самым вызывая поворот подвижной сис-

темы. Каждой величине тока соответствует определенный поворот указательной стрел-ки. Вращающий момент прямо пропорционален силе, с которой притягивается ферро-магнитный лепесток магнитным полем катушки. Сила притяжения прямо пропорцио-нальна квадрату тока, как сила притяжения электромагнита. (Принципиальная схема прибора приведена на рис. 4.11, б.)

p

Так как F = B 2 S 107, то

IW

2 2

H

B S

t

a

p

I

M вр= Fb = 8p107 b = (M 8p)2 S 107 b = (Ma 8p)2 S 107 b = MaW 2 Sb 107 I 2= cl 2,

где b – расстояние от точки приложения силы F до оси. Противодействующий момент, создававшийся спиральной пружиной, определяется как M ПP= a M Уд. При установившем-

M

ся отклонении M BP= M ПР, или сI 2= a M Уд, откуда a = СI 2. Это означает, что угол от-Уд

клонения подвижной системы пропорционален квадрату тока, т. е. шкала прибора будет не-равномерной. В действительности значение коэффициента С сильно изменяется по мере перемещения сердечника (лепестка), что дает возможность приблизить шкалу прибора к равномерной. Путем подбора формы и расположения ферромагнитного лепестка относи-тельно катушки удается сделать шкалу электромагнитного прибора почти равномерной.

Так как вращающий момент пропорционален квадрату тока, то его направление не изменяется при изменении направления тока в катушке, что позволяет данным прибором измерять как переменный, так и постоянный токи. Так как обмотка (катушка), по кото-рой проходит измеряемый ток, неподвижна, то ее можно делать из проволоки любого сечения, что позволяет выпускать приборы этой системы, рассчитаные на токи большой величины (до трехсот ампер).

Количество железа в магнитном поле прибора относительно мало, и большая часть длины магнитных линий проходит по воздуху. В силу этого приборы, во-первых, имеют малую чувствительность; во-вторых, боятся влияния внешних магнитных полей; в-третьих, требуют значительной затраты намагничивающих ампер-витков для получе-ния удовлетворительного вращающего момента. В силу последнего обстоятельства при-бор потребляет значительную мощность (2–20 ватт). Вследствие влияния гистерезиса и индукционных вихревых токов трудно изготовить прибор с точностью выше класса 1,5.

В последние годы наша промышленность выпускает так называемые астатические приборы этой системы, которые можно изготовить более точными (класс 0,5–1,0). В ас-татических приборах имеются две катушки и два ферромагнитных лепестка, укреплен-ных на одной оси так, что внешнее магнитное поле создает два вращающих момента, направленных в противоположные стороны, благодаря чему исключается влияние внешних магнитных полей.

Приборы электромагнитной системы имеют то достоинство, что они пригодны для измерения в цепях переменного и постоянного токов, обладают большой перегрузочной способностью, просты по устройству, имеют невысокую стоимость.

Электромагнитные приборы применяются главным образом для технических изме-рений в цепях переменного тока промышленной частоты.

Дата добавления: 2014-10-15