Краткие теоретические сведения. Принцип действия электродинамических измерительных механизмов основаны на

Принцип действия электродинамических измерительных механизмов основаны на взаимодействии полей двух токов, протекающих соответственно по двум катушкам: неподвижной катушке 1 и подвижной катушке (рамке) 2 (рис. 1).

Рис. 1 Электродинамический измерительный механизм:

Неподвижную катушку выполняют из двух частей, между ними проходит сквозная ось 3, на которой укреп­лена подвижная катушка. Противодействующий момент создается пружинами, служащими также и для подвода тока к подвижной катушке.

В электродинамических механизмах применяются воздушные успокоители. цифрой 4 обозначено крыло успокоителя, а циф­рой 5 — камера успокоителя.

В данном механизме подвижная катушка помещается в неравномерном поле. Поэтому вращающий момент, действующий на под­вижную катушку, зависит от взаимного расположения катушек.

В этом случае выражение для вращающего момента в общем виде можно получить, исходя из того, что подвижная часть любо­го электромеханического устройства стремится расположиться та­ким образом, чтобы электромагнитная энергия устройства была наибольшей. При этом вращающий момент определяется скоро­стью изменения электромагнитной энергии А_е при пере­мещении подвижной части на угол α:

Электромагнитная энергия ме­ханизма, состоящего из двух катушек с токами I₁ I₂, может быть представлена в виде:

Следовательно, вращающий момент зависит не только от токов I₁ и I₂, но и от взаимного расположения катушек, т.е. от угла отклонения α подвижной катушки

где: ψ — сдвиг по фазе между токами I₁ и I₂

Шкала электродинамического измерительного механизма имеет квадратичный характер. Электродинамические измерительные механизмы обладают сле­дующими свойствами: • применяются как для измерений на постоянном, так и на переменном токе. На переменном токе эти механизмы измеряют действующее значение;

• характер шкалы неравномерный; при использовании электродинамического измерительного механизма в ваттметрах шкала практически равномерна;

• непосредственное измерение тока обычно ограничивается верхним пределом, составляющим 5 А (редко 10 А), и нижним преде­лом порядка 30...60 мА. Повышение предела измерения требует использования дополнительных преобразователей (трансформаторов тока);

• потребление мощности относительно велико. Например, при пределе измерения 5 А потребление мощности достигает порядка 5 Вт, что примерно в 20 раз больше, чем у магнитоэлектрического измерительного механизма с дополнительным преобразователем (шунтом) на тот же предел измерения.

Основными достоинствами электродинамических меха­низмов являются:

• одинаковые показания на постоянном и переменном токе, что позволяет с большой точностью градуировать их на постоянном токе, на переменном токе эти механизмы измеряют действующее значение;

• стабильность показаний во времени, не содержат ферромагнитных сердечников.

• непосредственное измерение тока возможно примерно до 100 А, дальнейшее увеличение предела измерения требует использования дополнительных преобразователей;

Указанные свойства электродинамических механизмов позволяют выпускать на их основе лабораторные много­предельные приборы высоких классов точности 0,5; 0,2; 0,1 для измерений на постоянном и переменном токе.

Выпуска­ются миллиамперметры и амперметры с пределами от 1 мА до 10 А на частоты до 10 кГц, многопредельные вольтметры с пределами от 1,5 до 600 В на частоты до 5 кГц с током полного отклонения от 60 до 3 мА, многопредельные одно­фазные ваттметры с пределами по току от 25 мА до 10 А и по напряжению от 15 до 600 В.

Недостатки электродинамических механизмов:

невысо­кая чувствительность;

Дата добавления: 2015-09-03