Электродинамические вольтметры и амперметры
Пригодность электродинамических приборов для измерения переменных токов объясняется тем, что направления токов в обеих катушках изменяются на противоположные одновременно (или с постоянным сдвигом по фазе), а следовательно, направление поворота подвижной катушки остается неизменным. В зависимости от назначения прибора катушки в нем могут быть соединены либо последовательно - в вольтметре (рис.2, а), либо параллельно - в амперметре (рис. 2, б), либо в разные цепи - в ваттметре (рис. 2, в). У вольтметров и амперметров взаимное соединение концов обмоток сделано внутри прибора, а к зажимам прибора выведены только два конца, подключаемые в цепь (включение ваттметра будет рассмотрено ниже).
Рис. 2.
Шкалы электродинамических вольтметров и амперметров неравномерны, однако на практике добиваются приблизительно равномерной шкалы в ее рабочей части подбором взаимного расположения катушек и их формы. На показания электродинамических приборов могут влиять внешние магнитные поля, так как собственное поле катушек слабое. Для устранения этого влияния применяют астатические измерительные механизмы (рис. 3).
Рис. 3.
Приборы электродинамической системы изготовляют и применяют в основном как переносные лабораторные приборы классов точности 0,1; 0,2 и 0,5.
К достоинствам электродинамических приборов относятся: большая точность, позволяющая применить их в лабораторной практике как контрольные, и пригодность для измерения постоянных и переменных токов, а к недостаткам - неравномерная шкала; большая чувствительность к перегрузкам (из-за наличия токоведущих пружин); влияние внешних магнитных полей и высокая стоимость. Приборы такого типа системы обозначаются следующим значком: 
.
|
|
|
Ферродинамический измерительный механизм отличается от электродинамического механизма тем, что его неподвижные катушки имеют магнитопровод из магнитомягкого листового материала, позволяющий существенно увеличивать магнитный поток, а следовательно, и вращающий момент (рис. 82) Однако использование ферромагнитного сердечника приводит к появлению погрешностей, вызванных его влиянием, например погрешностей от нелинеиности кривой намагничивания, от гистерезиса при работе на постоянном токе и т. д. Ферродинамические измерительные механизмы мало подвержены влиянию внешних магнитных полей, так как имеют достаточно сильные собственные поля. 
Электродинамические ваттметры
Ваттметр(от ватт и... метр), прибор для измерения мощности электрического тока в ваттах. Наиболее распространены электродинамические, механизм которых состоит из неподвижной катушки 1, включенной последовательно с нагрузкой Н (цепь тока), и подвижной катушки 2, включенной через большое добавочное сопротивление R параллельно нагрузке (цепь напряжения). Работа В. такого типа основана на взаимодействии магнитных полей подвижной и неподвижной катушек при прохождении по ним электрического тока. При этом вращающий момент, вызывающий отклонение подвижной части прибора и соединённой с ней стрелки (указателя), при постоянном токе пропорционален произведению силы тока на напряжение, а при переменном токе - также косинусу угла сдвига фаз между током и напряжением. Применяются также ферродинамические ваттметры, реже индукционные, термоэлектрические и электростатические.
|
|
|
Мощность в трёхфазных цепях измеряют трёхфазными В., которые представляют собой конструктивное объединение трёх (двух) механизмов однофазных В. Подвижные катушки трёхфазных В. укрепляют на общей оси, чем достигается суммирование создаваемых ими вращающих моментов. В цепи высокого напряжения В. включают через измерительные трансформаторы (тока и напряжения).
Электродинамический (ферродинамический) измерительный механизм лежит в основе электродинамического (ферродинамического) ваттметра.
|
|
|
В этом случае последовательно соединенные неподвижные катушки 1 включают последовательно с объектом Z, потребляемая мощность которого измеряется. Подвижная катушка 2 с добавочным резистором включается параллельно объекту. Цепь неподвижных катушек называют последовательной цепью, а цепь подвижной катушки - параллельной цепью.
Потребляемая мощность последовательной и параллельной цепями ваттметра приводит к погрешности, зависящей от способа включения ваттметра. При измерении мощности, потребляемой объектом, возможны две схемы включения ваттметра, отличающиеся способом включения параллельной цепи (рис.4, а и б). Погрешности заметны лишь при измерениях мощности в маломощных цепях. Схему включения, показанную на рис.4 а, целесообразно использовать при измерении мощности объекта с высокоомнои нагрузкой, а схему, показанную на рис. 4б, - при измерении мощности объекта с низкоомной нагрузкой.
| Рис. 4. Схемы включения параллельной обмотки ваттметра |
Изменение порядка включения зажимов одной из цепей ваттметра (поворот соответствующего вектора тока) ведет к изменению направлеия отклонения подвижной части измерительного механизма. Поэтому для правильного включения ваттметра. один из зажимов последовательной и параллельной цепи обозначается звездочкой («генераторный зажим»).
|
|
|
Электродинамические ваттметры имеют обычно несколько верхних пределов измерения по току и напряжению. Обычно два предела по току, например, 5 и 10 А, и три по напряжению - 30, 150 и 300 В. Для измерения мощности при больших напряжениях и токах применяют измерительные трансформаторы напряжения и тока.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1985; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!