Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Немцов М.В. -> "Электротехника и электроника." -> 36

Электротехника и электроника. - Немцов М.В.

Немцов М.В., Немцова М.Л. Электротехника и электроника. — М.: Академия, 2007. — 424 c.
Скачать (прямая ссылка): elektroteh2007.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 130 >> Следующая

Рис. 5.8
M
dWM і2 dL(a)
вр
da
2 da
(5.5)
где L(a) и і — индуктивность и ток катушки.
Если ток катушки синусоидальный /= /m sin со/, то равновесие подвижной части наступит при равенстве среднего за период значения вращающего момента и противодействующего момента пружины:
Л/вр = ^ ^ j sin2 со/dco/ = IL 0AM = Мпр = кпра, (5.6)
2 da
где I — действующее значение тока.
Следовательно, действующее значение измеряемого тока равно
1 = L^Za ^ = с>((х)^ (5-7)
\dL(a)/da
или
a =
с,2 (a)
Р.
124
Аналогичную зависимость имеет электромагнитный механизм при измерении постоянного тока /= /.
Магнитное поле катушки с измеряемым током относительно слабое, так как его магнитные линии большую часть пути проходят в воздухе. По этой причине чувствительность измерительного механизма электромагнитной системы мала и его необходимо защищать от внешних магнитных полей или изготовлять астатическим.
В астатическом измерительном механизме число катушек, в равной мере участвующих в образовании вращающего момента, удваивается, а их собственные магнитные поля имеют противоположные направления. Внешнее однородное магнитное поле, усиливая магнитное поле одной катушки, в такой же степени ослабляет магнитное поле второй катушки, не изменяя общий вращающий момент измерительного механизма.
Основные достоинства показывающих приборов электромагнитной системы — простота конструкции, устойчивость неподвижной катушки к перегрузкам по току, независимость показаний от формы кривой тока.
Основные недостатки — неравномерность шкалы, которую частично можно исправить выбором геометрической формы подвижного сердечника, и низкий класс точности (не выше 1,5) вследствие магнитного гистерезиса и потерь энергии в ферромагнитных элементах измерительного механизма.
Электродинамическая система. В измерительном механизме электродинамической системы для создания вращающегося момента используется взаимодействие двух катушек с измеряемым током.
Электродинамический механизм состоит из неподвижной J и подвижной 2катушек (рис. 5.9). Противодействующий момент создает пружина 3.
Врашающий момент электродинамического механизма определяется так же, как электромагнитного механизма (5.5):
М„
da
ці2
dM(a) da
(5.8)
где в выражении энергии магнитного поля от угла поворота а подвижной катушки зависит только составляюшая M(Oc)J1I2; I1, /2 и М(а) — токи и взаимная индуктивность неподвижной и подвижной катушек.
Наличие двух катушек в измерительном механизме позволяет исполь-
Рис. 5.9
125
а б 'в
Рис. 5.10
зовать его в приборах для измерения различных электрических величин.
При измерении действующего значения синусоидального тока / подвижная и неподвижная катушки соединяются параллельно (рис. 5.10, а, где і, = k{i, i2 = k2i — токи катушек). Сравнив зависимости (5.5) и (5.8) и выполнив преобразования, аналогичные (5.6), получим действующее значение измеряемого тока
\ aM(a)/da
или
с] (а)
Для расширения пределов измерения и функциональных возможностей приборов различных систем в цепи измерительных механизмов включают резисторы. Резистор, включаемый последовательно с катушкой измерительного механизма, называется добавочным резистором. Резистор, включаемый параллельно с катушкой измерительного механизма или ветвью, содержащей катушку и добавочный резистор, называется шунтом.
Включение катушек электродинамического механизма по схемам на рис. 5.10, б и в позволяет измерять действующее значение напряжения и мощность в цепи синусоидального тока
U = (Rn + RK). *ПРЧ/, & = cv(a)yfc;
P = UlCOSV= (^Д'/^ПР CC = Cp(CC)CX
dM(a)/d(x
126
или
а
cl (а)
а =
Ср(а)
Р,
где R11, RkI и R« — сопротивления добавочного резистора, катушки в цепи напряжения ваттметра и двух последовательно включенных катушек в цепи вольтметра; ф — угол сдвига фаз между напряжением и током.
Заметим, что в отличие от амперметра и вольтметра подвижная и неподвижная катушки ваттметра включаются: одна — в цепь тока, а другая — в цепь напряжения. Поэтому направление отклонения указателя ваттметра, т. е. знак измеряемой мощности, зависит от способа подключения выводов катушек, отмеченных звездочкой, в цепь с выбранными положительными направлениями тока и напряжения (см. подразд. 4.14).
Аналогичные зависимости имеет электродинамический механизм при измерении одноименных величин в цепи постоянного тока.
Основные достоинства показывающих приборов электродинамической системы — высокий класс точности (до 0,1), независимость показаний от формы кривой измеряемого тока или напряжения.
Основные недостатки — низкая чувствительность вследствие слабого электромеханического действия магнитных полей катушек, неравномерность шкалы при измерении действующих значений тока и напряжения, сложность конструкции.
Электростатическая система. В измерительных механизмах электростатической системы вращающий момент создается электростатическими силами взаимодействия зарядов, образующихся на пластинах конденсатора под действием приложенного между ними измеряемого напряжения.
В электростатическом механизме (рис. 5.11) вращающий момент будет стремиться повернуть подвижную часть 7 относительно изолированной неподвижной части 2 так, чтобы энергия электрического поля в объеме между ними (1.15) была возможно большей. В общем случае вращающий момент равен производной энер- Рис. 5.11
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed