Elektrodinamikus és ferrodinamikai mérőműszerek

Az elektrodinamikus és ferrodinamikai eszközök a különböző tekercsek áramainak kölcsönhatásának elvén alapulnak, amelyek közül az egyik álló, a másik pedig megváltoztathatja helyzetét az elsőhöz képest. Az elektromos energia a készülék mozgó tekercsébe spirálrugókon vagy vezetékeken keresztül jut.

Az elektrodinamikus és ferrodinamikai mérőeszközök áram, feszültség, teljesítmény és egyéb elektromos mennyiségű egyen- és váltóáram mérésére szolgálnak. A voltmérők és ampermérők skálája egyenetlen, a wattmérők gyakorlatilag megegyeznek.

Az elektrodinamikus eszközök a 20 kHz-ig terjedő frekvenciájú váltóáramú áramkörökben történő mérésnél biztosítják a legnagyobb pontosságot, de nem tűrik a túlterhelést, jelentős villamosenergia-fogyasztásban különböznek egymástól, és leolvasásukat külső mágneses mezők is befolyásolják.

Ennek a hatásnak a csökkentése érdekében a nagy pontosságú készülékeknél a mérőrendszer árnyékolását és asztatikus felépítését alkalmazzák. Az elektrodinamikus eszközök költsége magas.

Az elektrodinamikus mérőműszerek skálája gyakran felosztásra van osztva anélkül, hogy ezeknek a felosztásoknak az értékét mértékegységben feltüntetnék. Ebben az esetben az eszközállandó, pl. a skála egy felosztásának megfelelő mért egységek számát a következő képletekkel találjuk meg:

voltmérőhöz

egy ampermérőhöz

wattmérőhöz

ahol Unom és Aznom – az eszköz névleges feszültsége és áramerőssége, αmah – a skála osztásainak teljes száma.

A 0,5 A-ig terjedő névleges áramerősség elektrodinamikus ampermérőiben és a voltmérőkben a készülék mindkét tekercsét sorba kötik egymással, és a 0,5 A-nél nagyobb mérési tartományú ampermérőkkel párhuzamosan.

Az elektrodinamikus ampermérők mérési határainak bővítését az álló tekercs szakaszokra osztása biztosítja, amely lehetővé teszi a készülék mérési tartományának felére történő megváltoztatását, valamint söntök mérése egyenáramú és mérőáram-transzformátorok váltóáramú körökben történő mérése során.

Az elektrodinamikus voltmérők mérési határainak kiterjesztése további ellenállások alkalmazásával, váltóáramú körökben történő méréskor ezen felül feszültségmérő transzformátorok alkalmazásával érhető el.

Rizs. 1. Sémák egyfázisú wattmérő csatlakoztatására: a — közvetlenül a hálózatban, b — feszültség- és árammérő transzformátorokon keresztül.

Az elektrodinamikus mérőeszközök közül a legelterjedtebb a wattmérő (ábra).1, a), amelyben egy fix tekercs egy kis menetszámú vastag vezetékkel van sorba kötve az áramkörben, és egy mozgatható - beépített házhoz vagy külső kiegészítő ellenálláshoz csatlakoztatva - párhuzamosan az áramkör azon szakasza, amelyben a teljesítményt mérik. A wattmérő nyíl kívánt irányba történő eltérítéséhez be kell tartani a készülék bekapcsolásának szabályait: az elektromos energiának a készüléken "*"-val jelölt tekercsek generátorkapcsai oldaláról kell belépni a készülékbe. .

Az egyes wattmérőkön lévő skála azt a névleges feszültséget és áramerősséget jelzi, amelyre a készüléket tervezték. Szükség esetén a feszültséget és áramerősséget 2 órán belül a névleges értékük 120%-ára lehet emelni. Egyes elektrodinamikus wattmérők változó mérési tartományokkal rendelkeznek mind a névleges feszültségre, mind a névleges áramra, például 30/75/150 /300 V és 2,5/5 A.

Az elektrodinamikus wattmérők jelenlegi skálanövelése ugyanúgy történik, mint az elektrodinamikus ampermérőké, a feszültségskála kiterjesztése pedig az elektrodinamikus voltmérőkéhez hasonló. Ha az elektrodinamikus wattmérőt feszültség- és árammérő transzformátorokon keresztül kapcsoljuk be (1. ábra, b), akkor a mért teljesítményt a képlet határozza meg.

ahol K.ti és Ki - a mérőfeszültség- és áramváltók névleges transzformációs arányai, ° СW - wattmérő állandó, α - a készülék által leolvasott osztások száma.

Bekapcsoláskor elektrodinamikus fázismérő az AC áramkörben (ábra).2) gondoskodni kell arról, hogy a készülék áramellátását biztosító vezetékek a készüléken "*"-gal jelölt generátor kivezetésekre legyenek csatlakoztatva. Ilyen közvetlen csatlakozás akkor lehetséges, ha a hálózati feszültség megfelel a fazor névleges feszültségének, és a terhelési áram nem haladja meg a névleges áramát. jelenlegi.

A fazor névleges feszültsége és áramerőssége a skálán látható, ahol jelölések is találhatók: «IND» a skála azon része, amely megfelel a feszültségtől elmaradó áramerősségnek, és «EMK» a skála azon részének, amely a feszültségtől elmarad. vezetőáram. Abban az esetben, ha az áramkör feszültsége és áramerőssége meghaladja a fazor megfelelő névleges feszültségét és áramát, akkor azt a megfelelő mérőfeszültség- és áramváltókon keresztül kell bekapcsolni.

Rizs. 2. A fázismérő kapcsolási rajza.

A ferrodinamikai eszközök hasonlóak az elektrodinamikus eszközökhöz, de különböznek tőlük az álló tekercs fokozott mágneses terének a ferrimágneses anyagból készült mágneses mag miatt, amely növeli a nyomatékot, növeli az érzékenységet, gyengíti a külső mágneses mezők hatását és csökkenti a fogyasztást. az elektromos energia. A ferrodinamikai mérőműszerek pontossága kisebb, mint az elektrodinamikus műszereké. 10 Hz és 1,5 kHz közötti frekvenciájú váltakozó áramú áramkörökön is használhatók.

Rizs. 3. Ferrodinamikai frekvenciaszámláló sematikus diagramja

Rizs. 4. A frekvenciamérő bekapcsolásának sémája: a — közvetlenül a hálózatban, b — a kiegészítő ellenálláson keresztül

A ferrodinamikus frekvenciamérők általában párhuzamosan vagy egy további távirányítón keresztül kapcsolódnak a váltakozó feszültségű hálózathoz (ábra 1).4, a, b), amely egy elektromos áramkör ellenállásokkal, induktív tekercsekkel és kondenzátorokkal, amelyek külön házban vannak elhelyezve. A frekvenciamérő bekapcsolásakor ellenőrizni kell, hogy a hálózati feszültség megfelel-e a készülék skáláján feltüntetett névleges feszültségnek. A ferrodinamikus frekvenciamérőket további eszközök nélkül is gyártják több névleges feszültséghez, amelyek mindegyike megfelel a készülék egy adott bilincsének és egy közös, «*»-gal jelölt bilincsnek.