Приборы электромагнитной системы

Принцип действия приборов электромагнитной системы основан на взаимодействии магнитного поля, создаваемого током в неподвижной катушке, с подвижным ферромагнитным сердечником (рис. 6). Одна из конструкций электромагнитного механизма

представлена на рис. 6, где 1 – катушка; 2

– сердечник, укрепленный на оси прибора; 3 – воздушный успокоитель;

4 – спиральная пружинка, создающая противодействующий момент. При

включении прибора под действием

магнитного	поля катушки	сердечник
втягивается	внутрь катушки.	Подвижная

Рис. 6. Устройство прибора электромагнитной системы

часть механизма поворачивается до тех

пор, пока вращающий момент не уравновесится противодействующим моментом, создаваемым пружинкой.

Вращающиймомент,возникающий при прохождении тока I через катушку,

M BP

=1 I 2 ¶ L,

2 ¶a

где L – индуктивность катушки, a – угол поворота подвижной части.

Изусловия равенства вращающего и противодействующего моментов получим:

a= 1

2 W

¶ LI 2.

¶a

Если по катушке протекает переменный ток

произвестиусреднениепо времени:

i (t) = Im sin w t, то необходимо

a= 1

¶ L 1 T

I 2 m

sin2w tdt.

2 W ¶a T 0

Еслиучесть,что среднее квадратическое значение тока

1 2

I = ò i

то

(t) dt,

a= 1

2 W

¶ L I 2.

¶a

Таким образом, при измерении в цепи переменного тока угол поворота подвижной части прибора электромагнитной системы пропорционален квадрату среднего

квадратического значения тока, т. е. не зависит от направления тока. Поэтому электромагнитные приборы одинаково пригодны для измерений в цепях постоянного и переменного тока.

Достоинства и недостатки. Достоинствами приборов электромагнитной системы являются простота конструкции, способность выдерживать значительные перегрузки, возможность градуировки приборов, предназначенных для измерений в цепях переменного тока, на постоянном токе. К недостаткам приборов можно отнести большое собственное потребление энергии, невысокую точность, малую чувствительность и сильное влияние магнитных полей, а также неравномерность шкалы.

Область применения. Приборы электромагнитной системы применяются в основном в качестве щитовых амперметров и вольтметров переменного тока промышленной частоты. Класс точности щитовых приборов 1,5 и 2,5. В некоторых случаях они используются для работы на повышенных частотах: амперметры до 8000 Гц, вольтметры до 400 Гц. Выпускаются также переносные приборы электромагнитной системы классов точности 0,5 и 1,0 для измерения в лабораторных условиях.