ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
28
Поворот подвижной системы происходит до наступления равновесия меж-
ду вращающим М
вр
и противодействующим М
пр
моментом, создаваемым спи-
ральной пружиной: k
1
·I
1
·I
2
=k
2
·α , где k
2
– жесткость пружины. Тогда угол по-
ворота подвижной системы может быть описан уравнением: α=k·I
1
·I
2
, где k=k
1
/k
2
– постоянная данного прибора. Таким образом, угол поворота подвижной
системы электродинамического прибора в случае постоянного тока пропор-
ционален произведению токов в катушках.
В случае переменных токов, например, если i
1
=I
m1
·sinωt и i
2
=I
m2
·sin(ωt-φ),
мгновенный вращающий момент m
вр
равен: m
вр
=k·i
1
i
2
, а средний за период
момент равен:
M
ср
=(1/T)·
∫
T
mdt
0
=k
1
·(1/T)·
∫
T
0
i
1
·i
2
·dt=k
1
·I
1
·I
2
·cosφ.
Приравнивая средний за период вращающий момент М
ср
и противодейст-
вующий момент М
пр
, можно получить выражение угла отклонения подвиж-
ной системы измерительной системы: α=k·I
1
·I
2
·cosφ.
Пригодность электродинамических приборов для измерения переменных
токов объясняется тем, что направления токов в обеих катушках изменяются
одновременно или с постоянным сдвигом по фазе , а следовательно , направ-
ление поворота подвижной катушки остается неизменным.
К достоинствам электродинамических приборов относятся: высокая точ-
ность , что позволяет применять их в лабораторной практике в качестве кон-
трольных измерительных приборов, а также пригодность для измерения как
постоянных, так и переменных токов. К недостаткам электродинамических
приборов следует отнести неравномерность шкалы, большую чувствитель-
ность к перегрузкам (вследствие наличия токоведущих пружин), влияние
внешних магнитных полей и высокую стоимость .
Приборы электродинамической системы изготавливают в основном как
переносные лабораторные приборы классов точности 0,1; 0,2 и 0,5.
4.2. Электродинамические амперметры и вольтметры
В зависимости от назначения прибора катушки в нем могут быть соедине -
ны либо последовательно – в вольтметре (рис.18.а ), либо параллельно – в ам-
перметре (рис.18.б ), либо включены в различные цепи – в ваттметре
(рис.18.в). Из выражения вращающего момента М
вр
=k
1
·I
1
·I
2
следует, что изме-
нение направления тока в какой-либо одной из катушек приведет к измене -
нию направления поворота подвижной системы на противоположное. У
вольтметров и амперметров взаимное соединение концов обмоток сделано
внутри прибора, а к зажимам прибора выведены два провода, подключаемые
в цепь.
28
П о во р о тп о д ви ж но й си сте м ы п р о и схо д и тд о на ступ ле ни я р а вно ве си я м е ж -
д у вр а щ а ю щ и м М вр и п р о ти во д е йствую щ и м М п р м о м е нто м , со зд а ва е м ым сп и -
р а льно й п р уж и но й: k1· I1·
I2=k2· α, гд е k2 – ж е стко сть п р уж и ны. То гд а уго л п о -
во р о та п о д ви ж но й си сте м ы м о ж е тб ыть о п и са н ур а вне ни е м : α=k· I1·
I2, гд е k=k1
/k2 – п о сто янна я д а нно го п р и б о р а . Та ки м о б р а зо м , уго л п о во р о та п о д ви ж но й
си сте м ы эле ктр о д и на м и че ско го п р и б о р а в случа е п о сто янно го то ка п р о п о р -
ц и о на ле н п р о и зве д е ни ю то ко в в ка тушка х.
В случа е п е р е м е нных то ко в, на п р и м е р , е сли i1=Im1· sinωt и i2=Im2· sin(ωt-φ),
м гно ве нный вр а щ а ю щ и й м о м е нт mвр р а ве н: mвр=k· i1 i2, а ср е д ни й за п е р и о д
м о м е нтр а ве н:
T T
Mс р=(1/T)·∫ mdt =k1·
(1/T)·∫ i1·
i2·
dt=k1·
I1·
I2·
cosφ.
0 0
П р и р а вни ва я ср е д ни й за п е р и о д вр а щ а ю щ и й м о м е нтМ с р и п р о ти во д е йст-
вую щ и й м о м е нт М п р, м о ж но п о лучи ть выр а ж е ни е угла о ткло не ни я п о д ви ж -
но й си сте м ы и зм е р и те льно й си сте м ы: α=k· I1·I2·
cosφ.
П р и го д но сть эле ктр о д и на м и че ски х п р и б о р о в д ля и зм е р е ни я п е р е м е нных
то ко в о б ъясняе тся те м , что на п р а вле ни я то ко в в о б е и х ка тушка х и зм е няю тся
о д но вр е м е нно и ли с п о сто янным сд ви го м п о ф а зе , а сле д о ва те льно , на п р а в-
ле ни е п о во р о та п о д ви ж но й ка тушки о ста е тся не и зм е нным .
К д о сто и нства м эле ктр о д и на м и че ски х п р и б о р о в о тно сятся: высо ка я то ч-
но сть, что п о зво ляе тп р и м е нять и х в ла б о р а то р но й п р а кти ке в ка че стве ко н-
тр о льных и зм е р и те льных п р и б о р о в, а та кж е п р и го д но сть д ля и зм е р е ни я ка к
п о сто янных, та к и п е р е м е нных то ко в. К не д о ста тка м эле ктр о д и на м и че ски х
п р и б о р о в сле д уе т о тне сти не р а вно м е р но сть шка лы, б о льшую чувстви те ль-
но сть к п е р е гр узка м (всле д стви е на ли чи я то ко ве д ущ и х п р уж и н), вли яни е
вне шни х м а гни тных п о ле й и высо кую сто и м о сть.
П р и б о р ы эле ктр о д и на м и че ско й си сте м ы и зго та вли ва ю т в о сно вно м ка к
п е р е но сные ла б о р а то р ные п р и б о р ы кла ссо в то чно сти 0,1; 0,2 и 0,5.
4.2. Эле ктр о д и на м и че ски е а м п е р м е тр ы и во льтм е тр ы
В за ви си м о сти о тна зна че ни я п р и б о р а ка тушки в не м м о гутб ыть со е д и не -
ны ли б о п о сле д о ва те льно – в во льтм е тр е (р и с.18.а ), ли б о п а р а лле льно – в а м -
п е р м е тр е (р и с.18.б ), ли б о вклю че ны в р а зли чные ц е п и – в ва ттм е тр е
(р и с.18.в). Из выр а ж е ни я вр а щ а ю щ е го м о м е нта М вр=k1· I1·I2 сле д уе т, что и зм е -
не ни е на п р а вле ни я то ка в ка ко й-ли б о о д но й и з ка туше к п р и ве д е т к и зм е не -
ни ю на п р а вле ни я п о во р о та п о д ви ж но й си сте м ы на п р о ти во п о ло ж но е . У
во льтм е тр о в и а м п е р м е тр о в вза и м но е со е д и не ни е ко нц о в о б м о то к сд е ла но
внутр и п р и б о р а , а к за ж и м а м п р и б о р а выве д е ны д ва п р о во д а , п о д клю ча е м ые
в ц е п ь.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- …
- следующая ›
- последняя »
