Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Електродинамічні, феродинамічні, електростатичні та індукційні перетворювачіЕлектродинамічні та феродинамічні перетворювачі і прилади електродинамічної системи, побудовані на їх основі, застосовують для вимірювання потужності, струму, напруги у колах постійного та змінного струмів. Крім того, у колах змінного струму електродинамічні прилади застосовують як частотоміри та фазометри. Електродинамічний прилад складається з таких основних частин (рис.2.1.2.1, а): нерухомої котушки 1, яку вмикають, як правило, послідовно зі споживачем; рухомої котушки 2, закріпленої на осі, яку вмикають паралельно споживачеві; спіральних пружин 3, які створюють момент протидії і за допомогою яких струм подається у рухому котушку; стрілки 4, жорстко скріпленої з рухомою котушкою, та шкали з нанесеними поділками і цифрами. Принцип дії приладів електродинамічної системи ґрунтується на взаємодії провідників зі струмом І1 рухомої котушки з магнітним полем, створеним струмом І2 у нерухомій котушці. Ця взаємодія характеризується обертальним моментом, який визначається за формулою:
де kM — конструктивна стала приладу. Феродинамічний прилад (рис.2.1.2.1, б) відрізняється від електродинамічного лише тим, що його нерухомі котушки мають магнітопровід 5 з магнітом'якого матеріалу. Електродинамічні прилади застосовують найчастіше як ватметри для вимірювання потужності у колах як постійного, так і змінного струмів. У такому разі нерухома котушка вмикається послідовно зі споживачем, а рухома – паралельно. Послідовно з рухомою котушкою вмикається додатковий опір R дод для зменшення власного споживання енергії і підвищення точності. Струм у рухомій котушці ІU, згідно із законом Ома, прямо пропорційний напрузі на споживачеві U:
де R U, R дод – опори рухомої котушки і додаткового резистора. Обертальний момент електродинамічного ватметра прямо пропорційний активній потужності, тому шкала електродинамічних ватметрів рівномірна. В електродинамічних та феродинамічних амперметрах нерухому і рухому котушки з'єднують послідовно. У такому випадку через котушки протікає один і той же струм і обертальний момент пропорційний квадрату струму: . В електродинамічних вольтметрах послідовно з'єднують нерухому і рухому котушки, а також додатковий резистор. Струм у такому послідовному з'єднанні
Обертальний момент пропорційний квадрату напруги Електродинамічні прилади придатні для роботи як в колах постійного, так і змінного струму. У колах змінного струму електродинамічні прилади мають найвищу точність порівняно з іншими електромеханічними приладами. Проте на роботу електродинамічних приладів сильно впливають зовнішні магнітні поля. Прилади електростатичної системи застосовуються головним чином як вольтметри для вимірювання напруг у колах постійного та змінного струму. Вольтметр електростатичної системи складається з таких основних частин (рис. 2.1.2.2): системи нерухомих електродів 1; системи рухомих електродів 2; спіральної пружини 3 для створення моменту протидії та для підведення напруги до рухомих електродів; стрілки 4, закріпленої на осі разом із системою рухомих електродів. Якщо до рухомих електродів підвести потенціал одного знака, а до нерухомих — іншого, то електроди матимуть заряди протилежних знаків і притягуватимуться один до одного з силою, яка пропорційна заряду електродів:
Оскільки заряд прямо пропорційний напрузі, то , де С — ємність між електродами. Сила взаємодії, а також обертальний момент будуть прямо пропорційні квадрату прикладеної до електродів напруги:
Позитивними якостями приладів електростатичної системи є: · здатність вимірювати великі напруги безпосередньо без додаткових пристроїв; · придатність для вимірювання як постійних, так і змінних напруг; · незначна потужність, яку споживають прилади; · широкий частотний діапазон вимірювання. Недоліками цих приладів слід вважати низьку точність та чутливість, а також сильний вплив зовнішніх чинників (вологості, електричних полів). Індукційні прилад и застосовуються здебільшого як лічильники електричної енергії. Індукційний лічильник електричної енергії (рис. 2.1.2.3) складається з електромагніту 1 з обмоткою, по якій проходить струм споживача (обмотка струму); електромагніту 2 з обмоткою, яка увімкнена паралельно споживачеві (обмотка напруги); постійного магніту 3, призначеного для створення гальмівного моменту; легкого алюмінієвого диску 4, який вільно обертається на осі; механічного редуктора для зменшення частоти обертання диска в задане число разів та механізму відліку. Принцип дії індукційного лічильника електричної енергії ґрунтується на взаємодії магнітних полів, електромагнітів зі струмами, наведеними за законом електромагнітної індукції в алюмінієвому диску. В результаті такої взаємодії до диска прикладено обертальний момент, значення якого пропорційне активній потужності споживача: де kM — коефіцієнт пропорційності. На диск діє також гальмівний момент, який виникає від взаємодії струмів, наведених в диску, з магнітним полем постійного магніту. Значення гальмівного моменту прямо пропорційне частоті обертання диска:
де kпр — коефіцієнт пропорційності. Коли настане рівновага моментів, тобто частота обертання диска буде прямо пропорційна активній потужності споживання:
Кількість обертів N за проміжок часу Δt буде прямо пропорційна електричній енергії W, яку споживає споживач за час Δt:
Крім однофазних лічильників, випускаються також трифазні лічильники для вимірювання витрат електричної енергії в трифазних енергетичних системах. До переваг електромеханічних лічильників енергії слід віднести їх простоту, здатність до перевантажень, а також здатність зберігати покази під час вимикання живлення. Недоліками індукційних лічильників є невисока точність, залежність показів від температури та частоти. Останнім часом інтенсивно розробляються і впроваджуються електронні та цифрові лічильники енергії.
|