Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Устройство и принцип действия электромагнитных механизмовПринцип работы электромагнитных измерительных механизмов основана на взаимодействии электромагнитного поля, созданного неподвижной катушкой, по обмотке которой протекает измеряемый ток, с ферромагнитным сердечником, укрепленными на оси. Поэтому подвижный сердечник вместе с осью и другими деталями, укрепленными на ней, поворачивается на некоторый угол. Наибольшее распространение в настоящее время получили измерительные механизмы с плоской и круглой катушками, а также с замкнутым магнитопроводом. Принцип действия и устройство наиболее распространенным типов электромагнитных измерительных механизмов показаны на рис. 3.3.1. (с плоской катушкой) и рис. 3.3.2 (с круглой катушкой)|
Рис. 3.3.1.1. Электромагнитный Рис. 3.3.1.2. Электромагнитный измерительный механизм измерительный механизм с плоской катушкой : с круглой катушкой: 1— неподвижная катушка: 1 — неподвижная катушка; 2 — ферромагнитный сердечник: 2— неподвижный сердечник ; 3 — ось; 3 — подвижный сердечник 4 — противодействующая пружина; 4— противодействующая пружина 5 — ось Измерительный механизм с плоской катушкой (рис. 3.3.1.) состоит из катушки 1 с обмоткой из медного провода, имеющей воздушный зазор, и сердечника 2 из высококачественного ферромагнитного материала, пермаллоя; сердечник укрепляется на оси 3 с опорами или на растяжках. Противодействующий момент создается спиральной пружиной 4 или растяжками. Успокоение магнитоиндукционное или жидкостное.  В механизме с круглой катушкой (рис. 3.12) в электромагнитном поле, создаваемом измеряемым током, протекающим по неподвижной катушке 1 помещаются два ферромагнитных сердечника. Сердечник 2 укреплен неподвижно внутри катушки, а подвижный сердечник 3 закреплен на оси 5. Оба сердечника под воздействием поля катушки намагничиваются одноименно, в результате подвижный сердечник 3 отталкивается от неподвижного сердечника 2, поворачивая, таким образом, ось 5со стрелкой и крылом успокоителя. Противодействующий момент создается пружиной 4.
Рис. 3.3.1.3. Электромагнитный механизм с замкнутым магнитопроводом. Механизмы с замкнутым магнитопроводом (рис. 3.3.3.) отличаются рядом преимуществ по сравнению с механизмами без магнитопровода. Катушка 1 расположена на неподвижном магнитопроводе 3 с двумя парами полюсных наконечников 4 и 5. Магнитопровод и полюсные наконечники выполнены из магнитомягкого материала. Подвижный сердечник 2из магнитомягкой стали или пермаллоя, укрепленный на растяжках, может перемещаться в зазоре между полюсными наконечниками. Успокоитель жидкостный, состоящий из двух дисков: один укреплен на подвижной части, а другой — на неподвижной. В маленький зазор между хорошо, отполированными поверхностями дисков заливается маловысыхающая жидкость определенной вязкости. При движении подвижной части из-за трения между слоями жидкости возникает момент успокоения. При протекании постоянного тока I через катушку возникает электромагнитное поле,которое, воздействуя на подвижный сердечник 2, стремится расположить его так, чтобы энергия магнитного поля была наибольшей. Энергия магнитного поля электромагнитного механизма, имеющего катушку с током I, равна:
где: L — индуктивность катушки; I — ток в обмотке катушки. При перемещении подвижной части изменяется индуктивность системы. Вращающий момент определяется: При протекании в обмотке катушки переменного тока: i= Im sin wt где i– мгновенное значение силы переменного тока; Im - амплитуда переменного тока в данный моментподвижная часть вследствие инерционности реагирует на среднее значение вращающего момента, равное:
где I — действующее значение переменного тока в обмотке катушки. Противодействующий момент, создаваемый пружиной,
где W — удельный противодействующий момент. Установившееся отклонение подвижной части наступает приравенстве вращающего и противодействующего моментов.Условие статического равновесия: МВР = -Мпр
можно получить выражение для угла отклонения
Шкала у электромагнитного измерительного прибора неравномерная (квадратичная), т. е. между измеряемой величиной (током) и углом отклонения нет пропорциональной зависимости (зависимость квадратичная).
Выбором формы сердечника удается приблизить шкалу к равномерной, начиная с 15—20 % ее конечного значения, нов начале шкалы деления обычно сильно сжаты При работе электромагнитного механизма на переменном токе в окружающих металлических частях и сердечнике возникают вихревые токи, размагничивающие сердечник. Вследствие этого его показания на переменном токе немного меньше, чем на постоянном. Указанное различие в показаниях прибора увеличивается с ростом частоты, но на частоте f = 50 Гц оно невелико. Магнитное поле в электромагнитных механизмах без магнитопроводов,замыкающееся в основном по воздуху, невелико, поэтому внешние магнитные поля существенно влияют на показания приборов с такими механизмами. |
||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 480. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |
