ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

166. Индукционные измерительные приборы

Эта система характеризуется применением нескольких неподвижных катушек, питаемых переменным током и создающих вращающееся или бегущее магнитное поле, которое индуктирует токи в подвижной части прибора и вызывает ее движение.

Эта система характеризуется применением нескольких неподвижных катушек, питаемых переменным током и создающих вращающееся или бегущее магнитное поле, которое индуктирует токи в подвижной части прибора и вызывает ее движение.

Индукционные приборы применяются только при переменном токе в качестве ваттметров и счетчиков электрической энергии (реже амперметров и вольтметров). Ознакомимся с теорией индукционных приборов. Следует отметить, что в настоящее время индукционные ваттметры заводами электроизмерительных приборов не выпускаются. Они заменены, ферро-динамичеокими ваттметрами, удовлетворяющими требованиям ГОСТ; показания последних меньше зависят от температуры и частоты. На фиг. 333 показан электромагнит 1 и алюминиевый диск 2, могущий поворачиваться на оси. Проходящий по обмотке электромагнита переменный ток создает переменный магнитный поток, индуктирующий в алюминиевом диске э. д. с.

Из 86 известно, что индуктированная э. д. с. отстает по фазе на 90° от магнитного потока Ф1, создающего эту э.д.с. Ток i1, возникший в алюминиевом диске, совпадает с э. д. с. по фазе и также отстает от магнитного потока Ф1 на 90°. Ток i1, взаимодействуя с магнитным потоком Ф1, может создать силу, под действием которой диск будет поворачиваться. Но в данном случае этого не произойдет (см. фиг. 334, а).

Сила взаимодействия F, пропорциональная току i1 и магнитному потоку Ф1, меняя четыре раза в течение периода свое направление, не даст возможности диску поворачиваться. Если над диском расположить рядом второй электромагнит, то его магнитный поток Ф2 создаст в диске индуктированный ток i2. Если добиться того, чтобы потоки Ф1 и Ф2 были сдвинуты по фазе, то и токи i1 и i2 окажутся сдвинутыми по фазе и угол между Ф1 и i2 или Ф2 и i1 уже не будет 90°. Из фиг. 334, б видно, что в этом случае сила взаимодействия будет преобладать в каком-то одном направлении, в результате чего диск будет вращаться. Если потоки Ф1 и Ф2 будут сдвинуты по фазе на 90°, то сила, действующая на диск, будет наибольшей.

Индукционные приборы делятся на две группы: приборы с бегущим и приборы с вращающимся магнитным полем.

Рассмотрим устройство и работу индукционного прибора с бегущим полем (фиг. 335).

На магнитопроводе 1 располагается катушка 2, состоящая из большого числа витков тонкой проволоки. Магнитный поток, создаваемый этой катушкой, большей своей частью проходит через магнитный шунт 3, а остальная часть пронизывает алюминиевый диск 4. Под диском помещается U-образ-ный магнитопровод 5, на котором располагают обмотку 6, разделенную на две части и намотанную из нескольких витков толстой проволоки. Магнитный поток этой обмотки дважды пронизывает диск. Два магнитных потока, сдвинутых по фазе друг относительно друга, индуктируют в алюминиевом диске вихревые токи, которые, взаимодействуя с потоками, создают вращающий момент, под влиянием которого диск проходит в движение.

Успокоение диска производится подковообразным магнитом 7.

На фиг. 336 показано устройство индукционного прибора с вращающимся магнитным полем. На магнитопровод 1, собранный из отдельных листов электротехнической стали, наматываются две обмотки, причем одна обмотка 2 располагается на двух противоположных полюсных выступах магнитопровода, а другая 3— на двух других также противоположных выступах. Между полюсами на оси находится алюминиевый цилиндр 4. На оси крепятся также стрелка 5 и спиральная пружина 6. Внутри алюминиевого цилиндра помещен цилиндрический стальной сердечник 7, назначением которого является уменьшен! е магнитного сопротивления. При пропускании переменного тока обмотки 2 и 3 создают два магнитных потока.

Выше было сказано, что для получения наибольшего момента вращения необходимо создать между магнитными потоками сдвиг, по фазе равный 90°. Это достигается тем, что одну пару катушек наматывают из небольшого числа витков толстой проволоки. Такая обмотка представляет активное сопротивление, и ток в ней совпадает по фазе с напряжением. Другая пара катушек наматывается из большого числа витков тонкой проволоки, что вызывает между током и напряжением сдвиг, близкий к 90°, вследствие большого индуктивного сопротивления этой пары катушек. Сдвиг по фазе между потоками можно получить также путем подбора и включения дополнительных активных и индуктивных сопротивлений. Перемещающееся по окружности воздушного зазора магнитное поле будет тем самым вращаться с определенной скоростью относительно оси подвижной системы прибора. Это поле, пересекая алюминиевый цилиндр 4, будет индуктировать в нем вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем, будут поворачивать цилиндр в сторону вращения поля. Из рассмотрения принципа действия индукционных приборов с вращающимся магнитным полем видно, что они работают на том же принципе, как и двухфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели.

Успокоение прибора осуществляется за счет вихревых токов, индуктируемых в верхних частях алюминиевого цилиндра п-ри движении его в поле двух постоянных магнитов (один из них на чертеже не показан). Внешние магнитные поля не оказывают влияния на работу индукционных приборов в виду наличия в них сильного собственного магнитного поля. Достоинствами индукционных приборов являются также прочность конструкции, стойкость к перегрузкам, надежность в работе. Недостатками индукционных приборов являются: пригодность их только для переменного тока, неравномерность шкалы, зависимость показаний от температуры и частоты, малая точность (1,0—1,5%). Расход мощности в индукционных приборах составляет 2—4 Вт.

5 Апрель, 2009              16584              ]]>Печать]]>
0 / 0 ( Нет оценки )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы