Лекция измерительные механизмы приборов и их применение ключевые слова: Магнитоэлектрические механизмы

Электродинамические измерительные механизмы.

В электродинамических измерительных механизмах вращающий момент возникает в результате взаимодействия магнитных полей неподвижной и подвижной катушек с токами (рис. 9.3).

Н еподвижная катушка 1 обычно состоит из двух одинаковых частей, разделенных воздушным зазором. От расстояния между катушками зависит до некоторой степени конфигурация магнитного поля, что влияет на характер, шкалы. Неподвижные катушки изготовляют из медного провода намоткой его на изоляционный каркас. Подвижная катушка 2 выполняется бескаркасной из медного или алюминиевого провода. Для включения обмотки подвижной катушки в цепь измеряемого тока используются пружинки или растяжки. Собственное магнитное поле электродинамических измерительных механизмов невелико, поэтому для защиты от влияния внешних полей применяется экранирование и астазирование.
При наличии тока в обмотках катушек измерительного механизма возникают силы, стремящиеся повернуть подвижную часть так, чтобы магнитные потоки неподвижных и подвижных катушек совпали.
Определим вращающий момент электродинамического измерительного механизма. Электромагнитная энергия двух контуров с токами.
,
где , и - индуктивность неподвижных и подвижных катушек; - взаимная индуктивность между ними.
Индуктивности катушек не зависят от угла поворота, поэтому
(9.5)
Если противодействующий момент создается упругими элементами, то для режима установившегося отклонения получим

откуда (9.6)
Из уравнения (9.6) следует:
1. При одновременном изменении направлений токов и знак угла отклонения не меняется. как переменного, так и постоянного Поэтому приборы электродинамической системы могут применятся для измерений в цепях тока.
2. Характер шкалы прибора зависит от множителя . Уравнение (9.6) является общим для разных конструкций электродинамических измерительных механизмов.
Электродинамические приборы являются высокоточными приборами. Они изготовляются главным образом в виде переносных приборов высокой точности – классов 0,1; 0,2; 0,5. в качестве щитовых электродинамические приборы почти не применяются.
Недостатком электродинамических приборов является большое потребление мощности и чем меньше потребление мощности, тем слабее собственные магнитные поля и сильнее влияние внешних магнитных полей. Такие приборы требуют хорошей защиты от внешних магнитных полей. Электродинамические приборы отличаются достаточно сложной конструкцией и сравнительно высокой стоимостью изготовления. Они плохо переносят механические воздействия – удары, тряску и вибрацию.
Электродинамические приборы используется для измерений в цепях постоянного и переменного тока до частот нескольких kHz, а в области расширенного значения частот – до нескольких тысяч kHz.