Электродинамическая система

Принцип действия механизма системы (рис. 3, б) - взаимодействие магнитного поля, созданного неподвижной катушкой, по обмотке которой протекает измеряемый ток (токовая обмотка), с током подвижной обмотки (обмотка напряжения). Электрическое сопротивление токовой обмотки мало, она включается в цепь последовательно. Обмотка напряжения имеет большое электрическое сопротивление и включается в цепь параллельно.

При включении прибора в цепь электрический ток проходит по обмоткам обеих катушек одновременно и возникает магнитное поле. В результате взаимодействия магнитных полей подвижная катушка поворачивается на угол, значение которого пропорционально произведению токов, проходящих в обмотках катушек. Напряжение тока в обмотках может изменяться лишь одновременно. Поэтому независимо от направления тока в цепи подвижная катушка, а значит, и стрелка поворачивается только в одну сторону. Механизм электродинамической системы применяют в амперметрах, вольтметрах и ваттметрах.

Наряду с измерительными механизмами электродинамической системы широко применяются механизмы ферродинамической системы, принцип действия которых одинаков. Конструкция же ферродинамического механизма отличается тем, что его неподвижная обмотка помещена на магнитопроводе, благодаря чему повышается чувствительность прибора.

Достоинства приборов электродинамической системы: высокая точность, возможность измерения одним и тем же прибором постоянного и переменного токов. Недостатки: сравнительно высокая стоимость, зависимость точности показаний от внешних магнитных полей, сравнительно малая устойчивость к перегрузкам.

Индукционная система

Принцип действия измерительного механизма индукционной системы (рис. 4) - взаимодействие магнитных полей, создаваемое токами, проходящими по двум обмоткам, с током, индуцируемым в алюминиевом диске, находящимся между этими обмотками.

Механизмы индукционной системы обычно применяют в интегрирующих приборах, поэтому ось, на которой укреплен диск, через систему передач соединяют со счетным механизмом. Такой механизм применен, например, в устройстве счетчиков электрической энергии.

Главные части счетчика электрической энергии (см. рис. 4) - токовая обмотка 1, обмотка напряжения 2 и алюминиевый диск 3. Внутри счетчика выводы обмоток соединены с зажимами 5 и 6. Для включения счетчика в цепь его токовую обмотку соединяют с нагрузкой последовательно, а обмотку напряжения - параллельно. При прохождении по обмоткам счетчика переменного тока в сердечниках обмоток возникают переменные магнитные потоки. Эти переменные магнитные потоки, пронизывая алюминиевый диск, индуцируют в нем вихревые токи. В результате взаимодействия магнитных полей сердечников и вихревых токов в диске создается вращающий момент, который действует на диск и вращает его. Частота вращения диска и потребляемая электрическая энергия находятся в прямой пропорциональной зависимости. Значит, шкалу счетного механизма можно проградуировать в единицах электрической энергии.

Рис. 4. Электроизмерительный прибор индукционной системы:

1, 2 - обмотки тока и напряжения; 3 - диск; 4 - магнит; 5, 6 - зажимы

В приборах индукционной системы, в частности в счетчиках электрической энергии (рис. 4), успокоитель состоит из постоянного магнита 4 и алюминиевого диска 3.