operarea instrumentului System cu inducție se bazează pe fenomenul de apariție a unui rotativ (sau de funcționare) a câmpului magnetic, adică. e. capacitatea acestor câmpuri produce un cuplu care acționează asupra unui corp metalic mobil plasat într-un astfel de câmp.
Dispozitivele de inducție sunt utilizate pentru măsurarea curentului, a tensiunii, a energiei și a energiei în circuitele de curent alternativ. Prin urmare, principiul de funcționare a dispozitivelor de inducție va fi luat în considerare utilizând exemplul funcționării unui contor electric de curent alternativ monofazat (figura 5).
Fig. 5. Sistemul magnetoelectric al contorului de energie electrică a curentului alternativ monofazat
În miezul de inducție, câmpul magnetic în mișcare, creat de curenții bobinelor acestuia, induce curenți turbionari în discul mobil de aluminiu. Interacțiunea câmpului magnetic în mișcare cu curenții turbionari creează un cuplu care determină rotirea discului în aceeași direcție cu rotirea câmpului. Momentul de contracarare este creat ca urmare a interacțiunii magnetului permanent 8 cu curenții turbionari indus de el în discul de aluminiu rotativ.
Partea mobilă a dispozitivului este un disc de aluminiu 5 montat pe axa 4. Partea fixă este format din doi magneți contra cu miezuri 1 și 6 și înfășurări (bobine magnetizare) 2 și 7, respectiv. Miezul 1 este cu trei tije, iar bobina 2 constă dintr-un număr mare de spire ale unui conductor izolat cu secțiune transversală mică. Această bobină este conectată în paralel cu circuitul măsurat și se numește bobina de tensiune. UI actuale. trecând prin tensiunea bobinei, iar fluxul magnetic al bobinei FU proporțională cu tensiunea circuitului aplicată U. Deoarece inductanța bobinei 2 este suficient de mare, curentul IU se situează tensiunea U la π / 2 Unghi (Figura 6).
Miezul 6 este în formă de U. Bobina 7 constă dintr-un număr mic de toroane de sârmă izolată cu secțiune transversală suficient de mare. Această bobină este conectată în serie cu circuitul măsurat și este denumită înfășurarea curentă a dispozitivului. Curentul care trece prin bobina 7 și fiind curentul de sarcină creează un curent Φ1 proporțional cu curentul I. Debitul Φ1 se află în spatele curentului I de un unghi, numit unghiul de pierdere. Unghiul de pierdere este foarte mic, deoarece fluxul de F1 trece printr-o distanță considerabilă prin aer. Curenții UI și I și, respectiv, fluxurile magnetice ФУ și Ф1 create de ele coincid în fază (vezi Figura 6). Fluxul F1. trece de două ori discul de aluminiu 5. Curentul I și tensiunea U sunt deplasate în fază cu un unghi # 966 ;. a căror valoare depinde de natura încărcăturii.
Bobina 2 este localizată pe miezul central al miezului 1, astfel încât fluxul magnetic al acestei bobine FU se ramifică în fluxurile Φ2 și Φ3. dintre care unul este F2. trecând de-a lungul miezului central al miezului și porțiunea 3 a circuitului magnetic, circumscrie discul și îl traversează. Fluxurile F3 nu intersectează discul dispozitivului, deoarece se închid pe miezurile laterale ale miezului 1. Prin urmare, fluxul F3 este utilizat în miez pentru a crea unghiul de fază necesar # 968; între fluxurile de lucru F1 și F2.
Cuplul rotativ al discului creat de fluxurile magnetice F1 și F2. este proporțională cu produsul valorilor maxime ale acestor fluxuri și sinusului unghiului de fază dintre ele:
unde C1 este un coeficient de proporționalitate, în funcție de frecvența curentului alternativ.
Deoarece putem presupune că fluxul magnetic Ф2 este proporțional cu tensiunea U. adică Ф2 = СU U. iar fluxul Ф1 este proporțional cu curentul de sarcină I. Φ1 = CI1 și sinusul unghiului de deplasare a fazei între aceste fluxuri este cos # 966; (Figura 6), atunci formula (6) poate fi înlocuită cu expresia
unde cos # 966; - factorul de putere al consumatorului; P - putere activă; C1 și Cu sunt coeficienți de proporționalitate.
Curenții turbionari care apar în disc atunci când se rotesc în câmpul magneților permanenți sunt proporțional cu viteza de rotație a discului nD (rpm), astfel încât momentul contracarării este MPP = SD nD.
Atunci când discul se rotește la o viteză uniformă, cuplul său de rotație și contracurent este egal, adică MBP = MPR sau CP = SD nD. de unde frecvența de rotație a discului
Dacă discul a făcut n revoluții în timp t, atunci energia A, recepționată de la rețea de către consumator în acest timp
Astfel, conform (8), energia electrică contorizată de contor este proporțională cu viteza de rotație a discului. Cantitatea A / n = SD / C este numită contorul constant și reprezintă energia per revoluție a discului.
Contorul de energie electrică are un mecanism de numărare, care este conectat printr-o unelă cu melc pe axa discului. Conform mecanismului de numărare, cantitatea de energie electrică consumată de consumator este determinată.
Avantajele contoarelor de inducție includ fiabilitatea ridicată a acestora în funcționare, o capacitate semnificativă de supracurent (
300%), sensibilitate nesemnificativă la câmpurile magnetice externe și o valoare mare a cuplului.
Deoarece coeficientul C1 intră în ecuația (7). care depinde de frecvența rețelei f. Dispozitivele de inducție sunt potrivite pentru curent alternativ la o anumită frecvență, care este într-o anumită măsură un dezavantaj al acestor dispozitive. Un alt dezavantaj este dependența citirile de temperatura mediului ambiant: la creșteri ale temperaturii ambiante mai mari și rezistența scade, curenții turbionari, ceea ce duce la o scădere a cuplului (aproximativ 0,4%, când este încălzit la 1 ° C).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: