Електродинамічні і феродинамічні прилади
7.6.1. Електродинамічні ЕВП. Принцип роботи ЕВП електродинамічної системи заснований на взаємодії магнітних полів нерухомої і рухомої котушок, по яких протікає вимірюваний струм.
Електродинамічний вимірювальний механізм (рис. 7.5) складається з двох котушок: нерухомої 1 і рухомої 2. Котушка 2 укріплена на розтяжках (або на осях) і може повертатися навколо осі всередині двох секцій нерухомої котушки. При наявності в котушках постійних струмів Т1 і Т2 виникають електромагнітні сили взаємодії, що прагнуть повернути котушку 2 співвісно з котушкою 1. Виникає обертовий момент
Моб = кІі-І2 ■ (7.9)
При синусоїдальних струмах обертовий момент електродинамічного вимірювального механізму пропорційний добутку діючих значень струмів у котушках Т1 і Т2 і косинусу кута зрушення фаз між ними:
Моб = ЬД-Т^соэб. Електродинамічні прилади використовують в колах постійного і змін - Рис.7.5 - Конструкція ЕВП ного струму як амперметри, вольтмет-
електродинамічної системи ри і ватметри.
7.6.2. Вимірювання потужності. Електродинамічні ватметри служать для вимірювання потужності в колах постійного й змінного струмів. При використанні ватметра в колі постійного струму (рис. 7.6) нерухома котушка включається до кола струму Т, а рухома котушка з послідовно з'єднаним додатковим резистором Rд - паралельно навантажувальному пристрою з опором RH. У паралельному колі ватметра утворюється струм Т-v = U/RV, де RV - опір цього кола: Rv = Rb + Rд; Rb - опір обмотки напруги приладу. Тоді, підставивши до (7.9) Т1 = Т, Т2 = Т-v, матимемо
М = kMV = hU/ Rv, (7.10)
або
М = CW = CP, (7.11)
де C - коефіцієнт пропорційності.
Таким чином, обертовий момент пропорційний потужності, споживаної опором навантаження RH.
Схема включення ватметра до кола змінного струму аналогічна схемі, показаній на рис. 7.6.
7.6.3. Феродинамічні ЕВП. Феродинамічний вимірювальний механізм (рис.7.7) відрізняється від електродинамічного більш сильним магнітним полем, одержуваним завдяки наявності магнітної системи, що складається з магнітопроводу 3 і нерухомого циліндра 4. Нерухома котушка 1 створює магнітне поле в зазорі, у якому може повертатися рухома котушка 2. У цьому механізмі за рахунок наявності магнітопроводу створюється більш сильний, ніж в
2 |
Рис.7.7 - Феродинамічний вимірювальний механізм |
Феродинамічні прилади (амперметри, вольтметри, ватметри) застосовують в основному в колах змінного струму як щитові і переносні прилади. Вони відрізняються меншою сприйнятливістю до зовнішніх магнітних полів, великою чутливістю й меншим власним споживанням енергії. До недоліків феродинамічних приладів належить низька точність і обмежений частотний діапазон.