Прилади електродинамічної системи призначення й область застосування

У вимірювальних приладах електродинамічної системи розрізняють два різновиди, що відрізняються між собою застосуванням сталі у вимірювальному механізмі. Прилади без сталі звуться електродинамічними, а прилади зі сталлю - феродинамічними.

За принципом дії ці різновиди приладів зовсім однакові й поява феродинамічних приладів викликано необхідністю збільшити обертаючий момент рухливої системи й, отже,підвищити їх чутливість. При подальшому викладі термін «електродинамічний» буде ставитися до обох різновидів приладів

Електродинамічні вимірювальні прилади призначаються для виміру струму, напруги й потужності в ланцюгах постійних і змінних струмів.

Маючи високу точність і велику чутливість, електродинамічні прилади на протязі довгих років застосовувалися головним чином для лабораторних вимірів сили струму й напруг у ланцюгах змінного струму, а також для точних і контрольних вимірів потужності постійного струму.

Однак, в останній час розроблено багато різних конструкцій феродинамічних приладів стаціонарного типу, призначених для виміру напруги струму, потужності, частоти й кута зрушення фаз у ланцюгах промислової й підвищеної частоти. Вони також зберігають за собою переважне положення як самописні прилади змінного струму.

Принцип дії

Дія приладів електродинамічної системи заснована на взаємодії двох магнітних потоків, створюваних струмом, що протікає по обмотці рухливої котушки, і струмом, що проходить по нерухомій котушці. На рис. 10 показано схематичний пристрій електродинамічного приладу. Основними частинами вимірювального механізму є: нерухома котушка А, що складається із двох половин, рухлива котушка В, вісь С зі спіральними пружинками, стрілка S і демпферний пристрій М.'

Урухливу котушку вимірюваний струм підводиться через спіральні пружинки, які одночасно служать для створення протидіючого моменту. При проходженні вимірюваного струму по обмотках рухливої й нерухомої котушок внаслідок взаємодії виникаючих при цьому магнітних полів рухлива котушка буде прагнути стати так, щоб напрямок її магнітного поля збіглося з напрямком магнітного поля нерухомої котушки. Кут повороту рухливої котушки буде залежати від величини струму,що протікає. Крім того, цей кут буде визначатися протидіючим моментом спіральних пружин, величина якого пропорційна куту попорота. Коли обертаючий момент рухливої котушки буде дорівнювати протидіючому моменту спіральних пружин, то рухлива котушки стає в певному положенні, жорстко скріплена з нею стрілка S покаже значення вимірюваної величини на шкалі.

Рис. 10. Схематичний пристрій приладу електродинамічної системи

в

Для заспокоєння рухливої частини приладу служить повітряний заспокоювач, що складається із пластинки М, яка закріплена на рухливій частині й рухається в нерухомому закритому кожусі. При русі рухливої частини приладу пластинка гальмується опором повітря, завдяки цьому швидко наступає заспокоєння коливань і стрілка встановиться на оцінці шкали, що відповідає вимірюваній величині.

Принцип дії електродинамічних приладів й їх будова мало відрізняються від принципу дії й будови магнітоелектричних приладів. Різниця між ними полягає в тому, що в електродинамічному приладі основне магнітне поле створюється струмом, який протікає по нерухомій котушці, а у магнітоелектричному приладу це поле створюється постійним магнітом.

Котушки в електродинамічних приладах в залежності від призначення приладу з'єднуються між собою або послідовно, або паралельно.

Послідовне з’єднання котушок застосовується головним чином у вольтметрах, а також й в амперметрах на малу силу струму, що не перевищує 0,5 А.

Паралельне з’єднання котушок робиться в амперметрах з межами виміру вище 0,5 А.

Заспокоєння в електродинамічних приладах найчастіше застосовується повітряне. Виключення є лише екрановані прилади, у яких котушки розміщені у магнітний екран, що утрудняє застосування повітряного заспокоювача. В цьому випадку застосовується магнітний заспокоювач із постійним магнітом.