Principala parte funcțională a dispozitivului magnetoelectric este mecanismul de măsurare. Structurally, mecanismul magnetoelectric se realizează fie cu o bobină mobilă (cadru), fie cu un magnet în mișcare.
Principiul mecanismului magnetoelectric se bazează pe interacțiunea câmpurilor magnetice ale magnetului permanent cu bobina (rama) prin care curge curentul. Momentul de contracarare poate fi creat prin metode mecanice și electromagnetice.
Sistemul IM magnetic este format dintr-un magnet permanent 1, miezul magnetic cu piese polare 4 a miezului 3. Intre piesele polare este o bobină (cadru) 2, în care curentul curge J (arcuri, creând un contra-cuplu nu sunt arătate în figură). Cadrul 5 este conectat cu o săgeată în mișcare pe scara 6. Când curent J a cadrului 2, plasat într-o uniformă, câmp magnetic constant cu inducție B generat un cuplu MBP care acționează pe partea mobilă a mecanismului magnetoelectric.
Momentul de contracarare în magnetoelectric MI poate fi, de asemenea, creat electric. Această metodă este utilizată în MI limfometric. Într-un astfel de mecanism, piesa mobilă este realizată sub forma a două cadre rigid fixate 1 și 2. Curenții 11 și 12 curg prin înfășurările cadru care creează momentele M1 și M2.
Direcțiile actuale sunt selectate astfel încât momentele M1 și M2 să se întâlnească unul cu celălalt. Scriind expresiile pentru momentele în forma M1 = S1n1F1 (a) I1; M2 = S n2F1 (a) cuplul I2..Schitaya un punct, de exemplu, M1 și M2 al doilea - contracararii, la expresia de echilibru constant pentru devierea porțiunea mobilă a unghiului poate fi scris ca F = (I1 / I2). Această expresie arată că logometrul magnetoelectric măsoară raportul dintre curenți. Mijloacele de măsurare logometrice sunt foarte des folosite în instrumentele de măsurare a rezistenței. Indicațiile acestor dispozitive nu depind de tensiunea de alimentare.
Dispozitivele magnetoelectrice sunt cel mai comun grup de dispozitive electromecanice.
Dispozitivele magnetoelectrice sunt utilizate ca: 1) ampermetre și voltmetre pentru măsurarea curenților și tensiunilor în circuitele de curent continuu (în aceste scopuri, instrumentele altor grupuri sunt folosite în cazuri rare); 2) ohmmetre; 3) galvanometre DC utilizate ca indicatoare zero, precum și pentru măsurarea curenților și tensiunilor scăzute; 4) galvanometre balistice utilizate pentru măsurarea cantităților mici de energie electrică; 5) instrumente pentru măsurători în circuitele de curent alternativ: a) galvanometre oscilografice utilizate pentru a observa și a înregistra procese rapide; b) galvanometre vibrationale utilizate în principal ca indicatori zero ac; c) dispozitive de rectificare, termoelectrice și electronice care conțin un convertor AC-DC.
Avantajele dispozitivelor magnetoelectrice sunt:
1) sensibilitate ridicată; 2) precizie mare; 3) consum redus de energie intrinsecă; 4) o scară uniformă; 5) influența mică a câmpurilor magnetice externe.
Dezavantajele dispozitivelor magnetoelectrice includ:
1) capacitate redusă de supraîncărcare; 2) o structură relativ complexă; 3) aplicarea, în absența convertoarelor, numai în circuitele de curent continuu.
Dispozitivele magnetoelectrice ocupă locul întâi printre alte dispozitive electromecanice. Acestea sunt produse până la o clasă de precizie de 0,05 și pentru sensibilitate cu un curent de o abatere totală de până la 0,1 μA (cu o clasă de precizie de 1,5)
Partea principală a dispozitivului electromagnetic este MI electromagnetic. Principiul mecanismului de măsurare electromagnetic se bazează pe interacțiunea câmpului magnetic creat de conductorul de curent și miezul feromagnetic.
În prezent, se utilizează un număr mare de tipuri diferite de dispozitive electromagnetice, care diferă în funcție de scop, design MI, forma bobinelor și miezurilor etc.
În funcție de inerția porțiunii mobile sau de frecvența oscilațiilor sale naturale, toate dispozitivele electromagnetice sunt împărțite în două grupe: rezonante și non-rezonante. Rezonanța funcționează numai cu curent alternativ. În dispozitivele nerezonante, momentul inerției părții mobile este semnificativ, iar deplasarea părții mobile este proporțională cu pătratul valorii curente a curentului.
În funcție de natura circuitului magnetic, dispozitivele sunt împărțite în dispozitive cu un circuit magnetic, convențional numit închis, și fără un circuit magnetic. Dispozitivele cu miez magnetic au consum redus de energie intrinsecă, dar în același timp erori semnificative datorate pierderilor din circuitul magnetic cauzate de curenții turbionari și histerezis. Dispozitivele fără miez magnetic au un câmp magnetic intrinsec mic și o dependență mai mare de indicații asupra efectului câmpurilor magnetice externe și permit crearea unor dispozitive de înaltă precizie pentru funcționarea cu curent direct și alternativ. Aceste dispozitive sunt împărțite în dispozitive de acțiune respingătoare și de retragere. În dispozitivele de primul tip, miezurile feromagnetice situate în bobina curentă sunt magnetizate cu același nume și respinse una de cealaltă
1 - bobina; 2 - miez mobil; 1 - bobina; 2, 3 - prismatic
3 - miez fix; 4 - o axă; miezuri; 4 - o axă; 5 - un arc;
5 - un arc; 6 - săgeată 6 - săgeată
În prezent, mai des decât altele, sunt utilizate mecanisme electromagnetice de măsurare cu bobine de magnetizare dreptunghiulare și rotunde, nuclee prismatice și cilindrice.
Pe măsură ce curentul J trece prin bobina de magnetizare 1, ca urmare a interacțiunii câmpului electromagnetic al bobinei și a miezului, se produce un cuplu al MBP, determinat prin formula
unde L este inductanța bobinei.
Momentul de contracarare poate fi creat atât cu ajutorul arcurilor spirituale, cât și cu ajutorul electromecanicului (în logometre electromagnetice), în timp ce partea mobilă a mecanismului este înzestrată de un stabilizator de inducție magnetic sau de aer.
Instrumentele bazate pe un mecanism electromagnetic de măsurare sunt utilizate pentru a măsura curentul și tensiunea în circuitele de curent continuu și de curent alternativ. Cele mai simple sunt ampermetrii electromagnetice cu un singur capăt și milliametri.
Structurally, mecanismul de măsurare a inducției constă dintr-unul sau mai mulți electromagneți fixați și o parte mobilă, care este efectuată de obicei sub forma unui disc de aluminiu fixat pe o axă. Fluxurile magnetice variabile direcționate perpendicular pe planul discului, penetrând acesta din urmă, induc curenții turbionari. Interacțiunea curenților cu curenții din disc determină mutarea părții mobile.
Conform numărului de fluxuri magnetice care traversează partea în mișcare, ele pot fi monofilamente și multi-filetate. În prezent, nu se aplică mecanisme de inducție cu un singur flux în tehnologia de măsurare.
Curenții I1 și I2 care curg prin înfășurările electromagneților 1 și 2 excită în miezurile 1 și 2 fluxurile magnetice Ф1 și Ф2, deplasate în fază de un unghi # 968 ;. Aceste fluxuri, care penetrează discul 3, induc curenții turbionari I1, 2 și I2,2.
Interacțiunea firelor cu curenții în disc creează un moment. În prima aproximare, putem presupune că rezistența inductivă a discului este mică în comparație cu rezistența sa activă. În acest caz, cuplurile din interacțiunea fluxului Ф1 și curentului I1,2, precum și fluxul Ф2 și curentul I2,2 vor fi practic zero.
Momentele de rotație de la interacțiunea fluxului Ф1 și curentul I2,2, precum și debitul Ф2 și curentul I1,2, vor fi practic egale
Ambele momente acționează pe partea în mișcare într-o direcție. Semnele diferite la momente indică faptul că o bucla curentă este trasă în câmp, iar cealaltă este scoasă din câmpul corespunzător.
unde C = C2 C3 + C1 C4; f - frecvența schimbării fluxurilor; y este unghiul de fază dintre fluxuri.
Această expresie arată următoarele:
1) pentru a crea un cuplu, este necesar să existe cel puțin două fluxuri magnetice alternante sau două componente ale unui flux, deplasate în fază și deplasate în spațiu;
2) cuplul atinge o valoare maximă cu o schimbare de fază între fluxurile de 900;
3) cuplul depinde de frecvență.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: