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)

Магнитоэлектрический измерительный механизм с механическим противодействующим моментом


Цифровые

Электронные

Электромеханические

Представители группы измерительных приборов

1) Магнитоэлектрический измерительный прибор и магнитоэлектрический логометр

2) Электродинамический ваттметр

3) Индукционный счётчик энергии

1) Вольтметр переменного тока

2) Осциллограф однолучевой

1) Электронный вольтметр на принципе считывания

2) Времяимпульсный вольтметр

Шкала прибора


0 100 Указующая стрелка

Полюсной наконечник
Полюсной наконечник
N - S  
N - S

 


В

Подвижная катушка

Постоянный Спиральная Неподвижный (или рамка с током)

магнит пружина сердечник

Ток к подвижной катушке (на рис.) подводится через две спиральные пружины (на рис.), основным назначением которых является создание противодействующего момента. Вторая пружина на данном рисунке находится за площадью чертежа (причина очевидна: рисунок двухмерный, а прибор – трёхмерный). Внутренний конец пружины крепится на оси, проходящей через центр сердечника (на рисунке – горизонтальная линия, разделяющая рисунок на две половины), а внешний – на неподвижной части механизма.

Постоянный магнит (на рис.), являющийся источником магнитного поля, полюсные наконечники (на рис.) и сердечник (на рис.), проводящие магнитный поток, образуют так называемую магнитную систему прибора. Цилиндрическая форма сердечника и расточки полюсных наконечников, а также их концентрическое расположение обеспечивают равномерное радиальное поле в зазоре, т.е. в любой точке рабочего зазора индукция магнитного поля B – величина постоянная. Воздушный зазор имеет радиальную длину от одного до двух миллиметров.

В воздушном зазоре располагается подвижная катушка прямоугольной формы. Она свободно охватывает сердечник и крепится на нём. Обмотка катушки – это медный или алюминиевый провод.

Энергия механизма в данном случае состоит из трёх составляющих, а именно из энергии магнита, энергии катушки и энергии взаимодействия магнита и катушки. В создании вращающего момента участвует только третья составляющая, так как первые две не зависят от угла поворота катушки (а следовательно и стрелки) α, а третья составляющая зависит от него. Например, при горизонтальном расположении катушки поле ПМов не проникает в катушку, а при её вертикальном расположении поле ПМов полностью пронизывает катушку.

При наличии тока i в подвижной катушке энергия электромагнитного поля, сцепляющегося с катушкой, т.е. энергия взаимодействия, определяется выражением

 

где Ψ – потокосцепление подвижной катушки, Ψ = B*s*w*α ; B – индукция магнитного поля в воздушном зазоре; s – площадь катушки; w – число витков обмотки катушки; α – угол поворота.



Мгновенный вращающий момент определяется выражением

 

Если говорить, что ток синусоидальный (i=Im*sin(𝝎*t))? То вращающий момент . При этом в соответствии с формулой для АЧХ подвижной части электромеханического прибора (коим и является исследуемый):

 

причём - отношение колебаний

работа механизма зависит от соотношений частоты тока 𝝎 и частоты собственных колебаний подвижной части механизма 𝝎0 . У подобных механизмом период собственных колебаний составляет примерно одну секунду (𝝎0 = 6, 28 с-1). Следовательно, отклонение подвижной части измерительного механизма при частоте тока более 10 Гц практически равно нулю. В диапазоне частот до 10 герц подвижная часть колеблется с частотой входного тока, причём амплитуда колебаний зависит от частоты. Поэтому приборы с такими измерительными механизмами применяются в цепях постоянного тока. При протекании через катушку постоянного тока I мгновенный вращающий момент

 

Если есть момент вращения, то должен быть и момент противодействия. И вот когда они компенсируют друг друга – система находится в равновесии и можно снимать какие-то ни было показания. Противодействующий момент

 

где W – удельный противодействующий момент, зависящий от свойств упругого элемента.

Уравновесим систему: момент вращения равен моменту противодействия:

 

Откуда легко можно вывести

 

Чувствительность

где α – угол поворота стрелки, выходная величина; I – ток в рамке, входная величина; SI – чувствительность

 

Из предпоследнего выражения следует, что при постоянной индукции B в зазоре угол отклонения подвижной катушки пропорционален току в катушке, а знак угла отклонения меняется при изменении направления тока.

Прибор, из-за постоянства чувствительности, имеет равномерную шкалу:

ΔI ΔI ΔI

 


0 1 2 3 4 5 6 А

Итак, подытожим: был изучен высокочувствительный, измеряющий токи от 10-16 ампер до единиц ампер, измерительный прибор, который является полярным, то есть необходимо строго соблюдать полярность: «плюс» и «минус» и работающий только на постоянном токе.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Суммирование погрешностей | Многопредельный магнитоэлектрический вольтметр

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 351; Нарушение авторских прав?


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) 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: 0.004 сек.