Wattmeter desene sau modele
De regulă, wattmetrele electrodynamice, din cauza complexității relative și a costului destul de mare, sunt fabricate doar ca instrumente portabile de laborator cu clase de cea mai mare precizie de 0,5; 0,2; 0.1. Wattmetrele portabile electrodinamice sunt fabricate sub formă de dispozitive cu mai multe limite, care de obicei au 2 limite de curent și mai multe limite de tensiune.
Luați în considerare două tipuri de wattmeters multi-limită: wattmeter cu șase limite D57 clasa 0.1 și wattmeter șase limite D566 clasa 0.2.
Monofazat monofazat tip D57 este produs în 4 versiuni cu limite de curent diferite de 0,5 / 1a; 2 / 4a; 2,5 / 5a; 5 / 10a. Toate cele patru modificări au trei limite de tensiune: 75, 150 și 300 volți. Domeniul de frecvență nominală al acestor instrumente este de 40-60 Hz. Proiectarea dispozitivului asigură compensarea temperaturii și frecvenței.
Bobinele de măsurare folosite în dispozitiv sunt rotunde. Rama este fără cadru, înfășurată cu sârmă din aluminiu. Bobinele fixe sunt realizate pe rame din plastic cu sârmă de cupru.
Densitometrul D51 are o scală în două linii. Lungimea sa este de 600 mm. Pentru referință pe o scară în două linii, instrumentul utilizează un indicator special de lumină sub forma a două sisteme identice de proiecție dispuse simetric în jurul axei părții mobile. Datorită utilizării sistemului de referință optic, pointerul se află în același plan ca scara, ceea ce elimină complet eroarea paralaxică. Numărarea citirilor se face cu o mare precizie.
În Fig. 9, este prezentată o diagramă schematică a wattmetrului D57, iar în fig. 9, b este o diagramă a unui dispozitiv optic de citire.
Wattmetrul D57 este utilizat ca instrument standard pentru măsurători precise de laborator.
Figura 10a prezintă aspectul și Fig. 10.6 - diagrama schematică a wattmeterului tip D566. Wattmeter D 566 are 6 modificări pentru diferite limite curente. Toate modificările sunt șase limite: două limite de curent și trei limite de tensiune. Intervalul nominal de frecvență este de 45-500 Hz, intervalul de frecvență extins este de până la 1500 Hz. Cadrele dispozitivului sunt realizate din sârmă de aluminiu, iar bobinele fixe sunt cupru. În wattmeters D566 sunt utilizate întrerupătoare rotative de tip rotativ. Comutatoarele totale 2. Se comută limitele de tensiune, iar cea de-a doua limită de curent și simultan pot schimba direcția curentă în bobine fixe.
Curentul din wattmetrele D57 și D566 este de 30 mA (cu excepția a 15 mAh D566 / 16).
Wattmetrul este utilizat ca instrument de laborator și când testează și reglează dispozitive electrice complexe și precise.
Caracteristicile contoarelor monofazate
curentul electric de curent electric
Am menționat deja câteva trăsături ale construcției contoarelor, care rezultă din principiile generale ale funcționării lor. Puterea circuitului de curent alternativ este cunoscută ca fiind:
ф este unghiul de schimbare a fazei între curent și tensiune.
Pentru ca cuplul contorului să fie proporțional cu puterea, este necesar să se respecte condiția cosφ = sin | /. Această condiție este îndeplinită pentru | / = 90 ° -f, deoarece | sin (90 ° -φ) = cosφ.
Atunci când u = 0 (curentul din sarcină coincide în fază cu tensiunea), această condiție devine | / = 90 °; Dacă nu există nici o schimbare de fază între curent și tensiune, diferența de fază dintre curenții de lucru și tensiunea trebuie să fie de 90 °. Această condiție este îndeplinită datorită designului special al electromagneților de tensiune și curent.
În Fig. 11 prezintă electromagnetul tensometrului SO-5 și diagrama sa de vector. Fu0 flux magnetic total produs de curent Iu, împărțit în fluxul de lucru Fu și FL nedorită, deoarece provoaca Poterin doar miezul, dar și în buclă închisă, special și în introduse discul. Din diagrama vectorială se poate observa că fluxul de lucru Φu intră în fază de la tensiune cu un unghi θ> 90 °. O astfel de valoare a lui P este necesară pentru a realiza o schimbare de fază de 90 de grade între Ph și Ph.
Valoarea specificată a lui v poate fi obținută numai cu condiția ca fluxul non-funcțional FL să fie mult mai mare decât fluxul de lucru Фu (de obicei de 3-5 ori). Și, de asemenea, datorită introducerii unei bucla speciale cu scurtcircuit, creând pierderi suplimentare în calea fluxului de tensiune de lucru. Tensiunea U aplicată bobinei electromagnetului de tensiune este echilibrată de EMF EU0 indus de fluxul total de Fu0 și scăderea activă a tensiunii
unde ru este rezistența activă a înfășurării.
Forța electromotoare EU0 constă din două componente Eu și El, induse de fluxurile de lucru și de cele neoperatorii.
În Fig. Figurile 12a și b prezintă electromagnetul curent CO-5 și diagrama vectorială a acestuia. Prin înfășurarea curentului de sarcină electromagnetul este trecut I. Forța magnetizare a bobinei creează o FI0 alternativ, care este împărțit în două componente Fi- flux de lucru și fluxul de gunoi FS-. Fluxul total FI0 va crea un emf. Eo, care este folosit pentru a acoperi pierderile din circuitul magnetic, discul și scurtcircuitul și se află la aproximativ 0 ° la 90 °. Ia curentul care să acopere aceste pierderi, în valoare de un câmp de curent IH ofera I. curent total Pentru a determina căderea totală de tensiune la bornele curentului bobinei este necesară pentru componenta reactivă a căderii de tensiune Ea a adăugat componenta pierdere activă cupru Ua. La descompunere, fluxul magnetic total în componentele curente electromagneți trebuie remarcat faptul că, în plus față de un flux de lucru care nu este închis și, prin urmare, discul are în pierderea sa traiectorie mai puțin activă decât fluxul de lucru, care traversează de două ori pe disc. În consecință, curentul de lucru rămâne în spatele curentului total cu un unghi mai mare decât curentul nefuncțional, așa cum se arată în Fig. 7-5. Unghiul B1 între curentul total și fluxul de lucru curent este numit unghi de pierderi si are o mare importanță în tejghea. În special, pentru a regla defazajul dintre fluxurile curente de funcționare și modificarea tensiunii unghiului pierderii este utilizat în multe contoare de construcții folosind schimbarea de rezistență, care este închis la bobinaj special este plasată pe curentul miezului electromagnetului. Această ajustare este de asemenea disponibilă în contorul CO-5 și este prezentată în figura 12.
Diagrama vectorială completă a contorului de inducție este obținută prin suprapunerea pe ele a diagramelor vectoriale ale electromagneților de tensiune și curent. Figura 9 prezintă o diagramă simplificată a vectorului contorului pentru cazul în care φ = 0 (sarcina consumatorului este pur activă) și vectorul curent coincide în direcția cu vectorul de tensiune. În diagrama vectorială simplificată sunt afișate numai vectorii curent I și tensiunile U, vectorii de flux total și de lucru Φu0 și Φu și vectorul curent de lucru ΦI. În cazul în care unghiul f # 63; 0 (sarcina nu este pur activă) Diagrama vector, în principiu, rămâne aceeași, numai vectorul curent și vectorii legate și în consecință complete care operează fluxuri magnetice de curent rândul său, prin unghiul f în raport cu vectorul de tensiune.
Realizarea condiției | / = 90 ° este posibilă numai datorită faptului că cea mai mare parte din fluxul total al electromagnetului de tensiune nu intersectează discul contra și, prin urmare, nu este utilizat pentru a crea cuplul dispozitivului.
O altă caracteristică a proiectării contoarelor este necesitatea de a crea un cuplu suplimentar de compensare care nu depinde de magnitudinea curentului. Cea mai obișnuită metodă de a crea un astfel de moment este separarea fluxului magnetic de lucru al tensiunii în două părți, deplasate în fază și separate în spațiu.
Pentru a realiza acest lucru, se folosesc diferite tehnici de proiectare. De exemplu, în contorul CO-5, bobina cu scurtcircuit prezentată în Fig. 11, este efectuată asimetric. Ca urmare, acea porțiune a fluxului de lucru care traversează secțiunea de întoarcere cu scurtcircuit care are o rezistență mai joasă va rămâne în spatele fazei mai mult decât cealaltă parte a fluxului a cărui rezistență este mai mare în cale și pierderile sunt corespunzător mai mici. Diferența dintre fazele acestor fluxuri va conduce la apariția unui moment suplimentar de compensare, valoarea căreia va fi proporțională cu pătratul de tensiune.
Un alt mod comun de a crea un moment de compensare este că asimetric principalul pol de tensiune solenoid de bază plasat poli suplimentari, poziția din care cea mai mare parte poate fi modificată în procesul de ajustare a contorului. Vitezele fluxului de origine transformator, induse în disc prin fluxul de lucru de tensiune Fu, magnetizează polul suplimentar. Crearea în ea a fluxurilor magnetice. Interacțiunea acestui flux cu tensiunea principală de lucru creează, ca într-un mecanism convențional cu două fluxuri de inducție, un cuplu care, ca în cazul precedent, este proporțional cu pătratul tensiunii. În contorul CO-5, prima metodă creează un moment de compensare permanent neregulat.
A doua metodă este folosită pentru a crea un cuplu de compensare suplimentar și valoarea și semnul modificării în timpul procesului de reglare.
Momentul de compensare compensează nu numai momentul de frecare. Dar, de asemenea, neliniaritatea caracteristicilor materiale ale miezului electromagnetului curent pentru valori mici de inducție. Ca urmare, cuplul de compensare este întotdeauna mai mare decât cuplul de frecare. Prin urmare, chiar dacă curentul din sarcină este zero, discul de bază se va roti, deși foarte lent. Acest fenomen se numește "autopropulsat". Documentele normative pentru contoare (GOST 6570-60 și recomandările Organizației Internaționale de Metrologie Legală) nu permit autopropulsarea prin contoare.
Pentru a elimina târî antisamohodnye sunt diverse dispozitive care produc un cuplu de frânare nu acționează în mod constant, și numai atunci când un anumit contor de disc. Aceste dispozitive sunt fie un cârlig din oțel, fortificat cu axa contra și este atras de placa de fier, câmpurile magnetizate împrăștiind tensiune a electromagnetului sau sub formă de găuri în disc, la intersecția acestor tensiune de lucru porțiune gaura de curgere a fluxului care trece prin această gaură este deplasată de către Un unghi mai mic, pentru că pierderile în calea sa sunt mai mici și, prin urmare, se creează un cuplu de frânare. punctul Antismohodny este ales astfel încât acesta este suma cuplului de frecare cu momentul compensator superioară. Apoi, va exista o lipsă de auto-propulsie.
Cu toate acestea, împreună cu cerința că nu există o auto-abordare a contoarelor, există și o cerință de a asigura pragul necesar de sensibilitate. Pragul de sensibilitate sau pur și simplu sensibilitatea contorului este valoarea minimă a curentului la care discul de disc începe să se rotească non-stop. Pragul de sensibilitate al contorului nu trebuie să fie mai mare de 0,5% din IN pentru un contor de clasă de exactitate 2,0 și nu mai mult de 1% din IN pentru metri din clasa 2.5 GOST (6570-60). Evident, pentru a asigura pragul de sensibilitate necesar, este necesar ca cuplul de compensare în suma cu cuplul la curentul de sensibilitate să depășească cuplul de frecare în totalitate cu momentul anti-autopropulsare. Această condiție este îndeplinită cu cât mai fiabil, cu atât este mai mică fracțiunea momentului de compensare care poate fi atribuită compensării nelinearității nucleului și, în consecință, cu cât este mai mic momentul anti-autopropulsie.
Ca exemplu de contorizare, luați în considerare proiectarea contorului CO-5. Contorul CO-5 este o modificare a contorului CO-2 și este produs de unitatea de măsurare a expunerii de la Moscova. Fabrica de contoare de energie electrică din Vilnius produce un contor CO-2M, de asemenea, o modificare a contorului CO-2. Din punct de vedere structural, toate contoarele numite diferă puțin unul de celălalt, așa că ceea ce sa spus despre contorul CO-5 se aplică restului contoarelor. Familia de contoare CO-2 este produsă în cantități de câteva milioane de bucăți și este cel mai frecvent tip de contor.
Vederea generală a contorului este prezentată în Fig. Mecanismul de măsurare CO-5 este montat pe un rafturi cu ștanțare din oțel. La raft se montează electromagneți de curent și de tensiune, magneți de frână, lagăre superioare și inferioare ale piesei mobile și mecanism de numărare. Rackul cu mecanismul de măsurare este plasat într-o carcasă din plastic, constând dintr-o soclu și o carcasă. În fereastra de inspecție a carcasei există un scut al dispozitivului, în fantele acestuia fiind vizibile figurile tambururilor mecanismului de contor și discul de contor. Datele pașaportului contorului sunt tipărite pe ecran: numărul maxim, numărul GOST, numărul contorului, anul de fabricație etc. În partea inferioară a capacului, denumită caseta cu borne, există cleme pentru conectarea contorului la circuit. Cutia de borne este închisă cu un capac din plastic.
Magnetul de frână al contorului cu flux dublu - fluxul său magnetic traversează discul de două ori. Magnetul este turnat dintr-un aliaj de înaltă coroziune din UND-4. Magnetul este atașat la jugul de oțel, care închide fluxul său magnetic. Intre stalpii magnetului se afla o placa dintr-un aliaj special cu un coeficient de temperatura negativ de permeabilitate magnetica. Această placă servește la reducerea efectului modificării temperaturii ambiante asupra erorii contorului. Magnetul de frână are capacitatea de a se deplasa de-a lungul razei discului contorului. Acest lucru schimbă umărul, la care este aplicată forța de frânare creată de magnet și, în consecință, se modifică cuplul de frână. Contorul este reglat astfel încât constanta contorului real să fie egală cu constanta nominală cu un anumit grad de precizie. Această ajustare se realizează prin schimbarea valorii cuplului de frânare. Suportul inferior al părții mobile a contorului este realizat sub forma unei bile de oțel, din oțel cromat, laminate într-un suport special atașat la axa discului. Mingea se rotește pe o presiune sferică dintr-un agat sau corund, o astfel de pereche asigură un moment mic de frecare și o rezistență la uzură destul de ridicată. Suporturile de acest tip pot rezista la 5-7 milioane de rotații fără uzură semnificativă. Acest lucru corespunde la aproximativ 8 ani de funcționare a contorului în condiții normale.
Suportul superior este format ca o bucșă de alamă în jurul axei de antrenare prin care se extinde un ac subțire din oțel, fixat într-un suport special, fixat pe suport. Deoarece poziția de lucru a contra-axei este verticală, sarcina principală se află pe suportul inferior. Soldurile de susținere superioare forțelor laterale numai relativ mici, care sunt cauzate, în primul rând, prin faptul că, prin adăugarea de forțele care acționează pe unitatea cuplului și magneții de frână, cu excepția momentului există, de asemenea, o putere. deoarece eforturile nu sunt paralele și, în al doilea rând, dezechilibrul discului. Datorită faptului că forțele laterale nu sunt mari, uzura rulment axial superioară este neglijabilă și oferă o viață suficient de lungă.
Partea mobilă a contorului este realizată sub formă de disc de aluminiu de 1,2-1,5 mm grosime, cu un diametru de aproximativ 90 mm. Discul este atașat la o axă de aluminiu de 2,5 mm grosime. Axă cârlig din oțel uzate fiind antisamohodnym dispozitiv, și un vierme de alamă, pentru transmiterea mecanismului de acționare prin rotație numărabil. Greutatea se deplasează o parte a mecanismului de contra-CO 5-17 Contorul de Fig.15 este un element de integrare și contorul efectuează numărarea numărului de rotații ale discului. Contorul CO-5 utilizează un contor de tobe cu o axă orizontală de 3 tobe. Tobelele digitale 2 sunt realizate sub formă de cilindri pe suprafața laterală a cărora se imprimă 10 cifre. Tobe sunt interconectate nepolnozubnym dantură 4, astfel încât o rotație a tamburului corespunde Jr. fericit următoarea rotație a tamburului, la 1/10 dintr-un viraj. tobe Due zimțării alterna efectuate discret, moment în care întregul tambur cifra de afaceri de închidere este rotit următoarea după el stângă tambur 1/10 cifra de afaceri, adică o cifră. Cinci mașini sunt instalate în mecanismul de numărare. Primul tambur permite zecimi de oră kilowatt, numerele de pe tamburii rămase corespund kWh întregi. Tobele sunt asociate cu axa trei trepte unitate de viteze, prima etapă din care 1 este un vierme de viteze, celelalte două etape - angrenajele raportul de transmisie 6. Cutia de viteze este selectată astfel încât citirile obținute în kWh tobe fără multiplicatori suplimentari. Proiectarea contorului CO-5 reflectă specificul producției în masă. Contorul este folosit multe piese ștanțate, materiale plastice sunt utilizate pe scară largă, în particular prin turnare prin injecție din materiale plastice polimerice. tobe de turnătorie sunt produse din polimeri 5 și mecanismul pinion numărabilă, tensiunea corpului bobinei electromagnetului, carcasa lagărului superior și alte componente. Conform caracteristicilor metrologice, contorul CO-5 aparține clasei de precizie 2.5 conform GOST 6570-60; sensibilitatea sa nu este mai mică decât 1% din curentul nominal. Curentul maxim la care este garantată acuratețea contorului este de 300% din IN.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: