ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

В электромеханических приборах измерительный механизм (ИМ), состоящий из подвижной и неподвижной частей, преобразует подводимую к нему электрическуюэнергию в механическую энергию перемещения подвижной части и связанного с ней указателя отсчетного устройства. В соответствии с этим электромеханические приборы по способу формирования вращающего момента разделяются на магнитоэлектрические(МЭ), электромагнитные(ЭМ), электродинамические(ЭД), электростатические(ЭС) и индукционные(И). При работе с прибором необходимо знание его системы т.к. от этого зависят способы его применения.

а) -магнитоэлектрический (МЭ) ИМ, в) - ферродинамический (ФД) ИМ,
б) - электродинамический (ЭД )ИМ, г) электростатический (ЭС) ИМ

1 - Магнитоэлектрическая система (МЭ) - состоят из неподвижного магнита и одной (или несколько) подвижных катушек, отклоняющихся под действием проходящего по ним тока.

МЭ прибор основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита и тока в подвижной катушке (рис. 1).

Конструктивно ИМ м б выполнен либо с подвижным магнитом, либо с подвижной рамкой. Постоянный магнит 1 с полюсными наконечниками 2 и неподвижный ферромагнитный якорь 3 составляют магнитную систему измерительного механизма. В зазоре между полюсными наконечниками и якорем создаётся сильное радиальное магнитное поле, в котором находится подвижная прямоугольная рамка 4, намотанная тонким медным проводом на алюминиевом каркасе. Рамка закреплена между полуосями 5, установленными в опорах. Спиральные пружинки 6, создающие противодействующий момент, используются в качестве токоподводов. На оси вращения рамки закреплена стрелка 7 указателя. Рисунок 1

Балансировка подвижной части осуществляется с помощью передвижных грузиков 8.

Приборы с магнитоэл-м ИМ маркируются буквой М, условным графическим значком « » и цифровой группой, напр М 4200, где цифрами обозначен порядковый номер конструктивной разработки.

Основными достоинствами МЭ приборов явл высокая точность (классы точности переносных лабораторных приборов 0,1; 0,2; 0,5 и щитовых- 1,0; 1,5; 2,5), высокая чувствительность, очень малое собственное потребление эл-й энергии (единицы микроватт), равномерность шкалы, хор-я защищённость от влияния внешних магн-х полей (магнитная индукция собственного магнитного поля не менее 0,4 Тл). Шкала - равномерная.

К недостаткам МЭ приборов следует отнести сравнительную сложность их устройства, чувствительность к перегрузкам, малое значение тока через рамку (не более 20 мА), зависимость погрешности измерения от нагрева спиральных противодействующих пружин, возможность измерения только постоянных токов и напряжений. Приборы с магнитоэлектрическими ИМ применяются для измерения постоянных токов и напряжений в широких пределах, а в сочетании с выпрямительными устройствами – и для измерения переменных токов и напряжений.

В приборах выпрямительной системы магнитоэлектрический измерительный механизм включается в диагональ выпрямительного моста на полупроводниковых диодах (рис. 2).

Приборы выпрямительной системы маркируются буквой «Ц», условным знаком и цифровой группой, напр, mA Ц 4200.

Шкала прибора выпрямительной системы линейна при любой форме переменного тока и напряжения. Приборы выпрямительной системы применяются

- в качестве щитовых в частотном диапазоне до 20 кГц с классами точности 1,5; 2,5 и

- в качестве переносных лабораторных с классами точности 0,5; 1,0.

Достоинства приборов выпрямительной системы: возможность измерения постоянных и переменных токов и напряжений, высокая чувствительность, малое собственное потребление энергии. К недостаткам -следует отнести зависимость погрешности измерений от температуры окружающей среды, внешних переменных магнитных полей и формы кривой измеряемого тока и напряжения (отличной от синусоидальной).

Термоэлектрические – из одной (нескольких) термопар. Термопары подогреваются током, пропорциональным измеряемому току (U) и дают постоянный I в измеритель МЭ.

2 -Электромагнитные (ЭМ) (с подвижным железом) – состоят из одной/ нескольких неподвижных катушек и одного /неск подвижных железных частей (ферромагнитный сердечник), изменяющих своё положение под действие тока, проходящего по катушкам

Приборы ЭМ системы основаны на взаимодействии м.п, создаваемого током в неподвижной катушке 1 с подвижным ферромагнитным якорем 2 (рис. 3). При включении прибора в изм. цепь под действием м.п. катушки якорь втягивается внутрь катушки, вызывая поворот оси 3 ИМ и перемещение жёстко связанной с ней стрелки указателя. Подвижная часть ИМ поворачивается до тех пор, пока вращ. момент не уравновесится противодействующим мом, создаваемым спиральной пружиной 5..

Угол поворот стрелки указателя не зависит от направления тока, что позволяет использовать пр. в цепях ~ и пост. тока.

Шкала прибора неравномерна, на начальном участке имеет разрыв. Выравнивание шкал начиная с 15% - 20% её конечного значения осуществляют путём выбора формы якоря (сердечника) и места его расположения относительно катушки.

Достоинства приборов ЭМ системы: простота конструкции, способность выдерживать значительные перегрузки, единая шкала для измерения постоянных и переменных токов и напряжений, большие величины измеряемых токов.

К недостаткам приборов следует отнести значительное собственное потребление энергии, невысокую точность (классы точности 0,5; 1,0; 1,5; 2,5), сильное влияние внешних магнитных полей и частоты источника энергии. Приборы ЭМ системы маркируются буквой «Э», условным знаком и цифровой группой, например, Э 421, Э 8021- и применяются в качестве щитовых амперметров и вольтметров в цепях постоянного и переменного тока с указанием на шкале частоты 50; 400; 500 или 1000 Гц.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 587; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!