Elektrodinamiskie un ferodinamiskie mērinstrumenti

Elektrodinamiskās un ferodinamiskās ierīces ir balstītas uz dažādu spoļu strāvu mijiedarbības principu, no kuriem viena ir stacionāra, bet otra var mainīt savu pozīciju attiecībā pret pirmo. Elektroenerģija tiek piegādāta ierīces kustīgajai spolei, izmantojot spoles atsperes vai vadus.

Elektrodinamiskās un ferodinamiskās mērierīces tiek izmantotas strāvas, sprieguma, jaudas un citu līdzstrāvas un maiņstrāvas elektrisko lielumu mērīšanai. Voltmetru un ampērmetru skalas ir nevienmērīgas, un vatmetri praktiski vienādi.

Elektrodinamiskās ierīces nodrošina visaugstāko precizitāti, veicot mērījumus maiņstrāvas ķēdēs ar frekvenci līdz 20 kHz, taču tās necieš pārslodzi, atšķiras ar būtisku elektroenerģijas patēriņu, un to rādījumus ietekmē ārējie magnētiskie lauki.

Lai samazinātu šo ietekmi ierīcēs ar augstu precizitātes klasi, tiek izmantota mērīšanas sistēmas ekranēšana un astatiskā konstrukcija. Elektrodinamisko ierīču izmaksas ir augstas.

Elektrodinamisko mērinstrumentu skala bieži tiek sadalīta pa daļām, nenorādot šo iedaļu vērtības mērvienībās. Šajā gadījumā ierīces konstante, t.i. mērvienību skaitu, kas atbilst vienai skalas iedaļai, nosaka pēc formulām:

par voltmetru

par ampērmetru

vatmetram

kur Unom un Aznom — attiecīgi ierīces nominālais spriegums un strāva, αmah — kopējais skalas iedaļu skaits.

Elektrodinamiskajos ampērmetros nominālajai strāvai līdz 0,5 A un voltmetros abi ierīces tinumi ir savienoti virknē viens ar otru, bet ampērmetros ar mērījumu diapazonu virs 0,5 A - paralēli.

Elektrodinamisko ampērmetru mērījumu robežu paplašināšana tiek nodrošināta, sadalot stacionāro spoli sekcijās, kas ļauj mainīt ierīces mērījumu diapazonu uz pusēm, kā arī izmantot mērīšanas šunti līdzstrāvas un mērstrāvas transformatoriem, veicot mērījumus maiņstrāvas ķēdēs.

Elektrodinamisko voltmetru mērījumu robežu paplašināšana tiek panākta, izmantojot papildu rezistorus, un, veicot mērījumus maiņstrāvas ķēdēs, papildus izmantojot sprieguma mērīšanas transformatorus.

Rīsi. 1. Shēmas vienfāzes vatmetra pieslēgšanai: a — tieši tīklā, b — caur sprieguma un strāvas mērīšanas transformatoriem.

No elektrodinamiskajām mērierīcēm visizplatītākais ir vatmetrs (att.1, a), kurā ķēdē virknē ir savienota fiksēta spole ar nelielu bieza stieples apgriezienu skaitu, bet kustīga - savienota ar iebūvētu korpusu vai ārēju papildu rezistoru - paralēli tā ķēdes sadaļa, kurā mēra jaudu. Lai novirzītu vatmetra bultiņu vajadzīgajā virzienā, ir jāievēro ierīces ieslēgšanas noteikumi: elektroenerģijai jāievada ierīcē no tinumu ģeneratora spaiļu puses, kas uz ierīces apzīmētas ar "*" .

Katra vatmetra skala norāda nominālo spriegumu un strāvu, kam ierīce ir paredzēta. Ja nepieciešams, 2 stundu laikā ir atļauts palielināt spriegumu un strāvu līdz 120% no nominālvērtībām. Dažiem elektrodinamiskajiem vatmetriem ir mainīgi mērījumu diapazoni gan nominālajam spriegumam, gan nominālajai strāvai, piemēram, 30/75/150 /300 V un 2,5/5 A.

Pašreizējā elektrodinamisko vatmetru skalas paplašināšana tiek veikta tāpat kā elektrodinamiskajiem ampērmetriem, un sprieguma skalas paplašināšana ir līdzīga elektrodinamiskajiem voltmetriem. Ja elektrodinamisko vatmetru ieslēdz caur sprieguma un strāvas mērīšanas transformatoriem (1. att., b), izmērīto jaudu nosaka pēc formulas

kur K.ti un Ki — attiecīgi mērīšanas sprieguma un strāvas transformatoru nominālās transformācijas attiecības, ° СW — vatmetra konstante, α — ierīces nolasītais iedalījumu skaits.

Kad ieslēgts elektrodinamiskais fāzes mērītājs maiņstrāvas ķēdē (Zīm.2) ir jānodrošina, lai vadi, kas nodrošina ierīci ar strāvu, būtu savienoti ar ģeneratora spailēm, kas uz ierīces ir atzīmētas ar "*". Šāds tiešs savienojums ir iespējams, ja tīkla spriegums atbilst fazora nominālajam spriegumam un slodzes strāva nepārsniedz tā nominālo strāvu. strāva.

Fazora nominālais spriegums un strāva ir parādīti tā skalā, kur ir arī apzīmējumi: «IND» skalas daļai, kas atbilst strāvai, kas atpaliek no sprieguma, un «EMK» skalas daļai, kas atbilst vadošā strāva. Gadījumā, ja ķēdes spriegums un strāva pārsniedz atbilstošo fazora nominālo spriegumu un strāvu, tas jāieslēdz caur attiecīgajiem mērīšanas sprieguma un strāvas transformatoriem.

Rīsi. 2. Fāzes skaitītāja shēma.

Ferodinamiskās ierīces ir līdzīgas elektrodinamiskajām ierīcēm, taču atšķiras no tām ar pastiprinātu stacionāras spoles magnētisko lauku, pateicoties magnētiskajam serdenim, kas izgatavots no ferimagnētiska materiāla, kas palielina griezes momentu, palielina jutību, vājina ārējo magnētisko lauku ietekmi un samazina patēriņu. no elektriskās enerģijas. Ferodinamisko mērinstrumentu precizitāte ir zemāka par elektrodinamisko instrumentu precizitāti. Tie ir piemēroti arī lietošanai maiņstrāvas ķēdēs ar frekvenci no 10 Hz līdz 1,5 kHz.

Rīsi. 3. Ferodinamiskā frekvenču skaitītāja shematiskā diagramma

Rīsi. 4. Frekvences mērītāja ieslēgšanas shēma: a — tieši tīklā, b — caur papildu pretestību

Ferodinamiskie frekvences mērītāji parasti tiek savienoti ar maiņstrāvas tīklu paralēli vai izmantojot papildu tālvadības ierīci (att.4, a, b), kas ir elektriskā ķēde ar rezistoriem, induktīvām spolēm un kondensatoriem, kas atrodas atsevišķā korpusā. Ieslēdzot frekvences mērītāju, jums jāpārbauda, ​​vai tīkla spriegums atbilst ierīces nominālajam spriegumam, kas norādīts tās skalā. Ferodinamiskie frekvenču mērītāji tiek ražoti arī bez papildu ierīcēm vairākiem nominālajiem spriegumiem, no kuriem katrs atbilst konkrētai ierīces skavai un kopējai skavai, kas apzīmēta ar «*».