Электромагнитный механизм состоит из неподвижной катушки и укрепленной на оси подвижной пластины из магнитомягкого материала. При подаче в катушку постоянного тока создается магнитное поле, которое намагничивает пластину, стремящуюся втянуться внутрь катушки. Возникающий вращающий момент пропорционален квадрату тока: Mвр»C*I2. При подаче в катушку синусоидального тока i=Im*sinwt возникает вращающий момент, мгновенное значение которого пропорционально квадрату мгновенного значения тока: врt»C*i2. Подвижная часть механизма обладает инерцией и поэтому реагирует на значение момента Mвр: Mвр»1/T*òT0 C*i2 dt»C*I2.
Вращающий момент механизма в цепи переменного тока пропорционален квадрату действующего значения тока: I=Ö(1/T*ò i2 dt). Угол отклонения подвижной части и указателя a, укрепленного на оси, также пропорционален квадрату тока: a»C2*I2. Квадратичная шкала очень неудобна, поэтому ее стараются сделать более равномерной, подбирая соответствующую форму ферромагнитной пластины. При этом удается получить шкалу, которая неравномерна только в начальной части. Кроме механизма с плоской катушкой применяют механизмы с круглой катушкой и с магнитопроводом. Последний усиливает магнитное поле катушки и устраняет влияние внешних магнитных полей. Электромагнитные приборы, в которых используются электромагнитные механизмы, применяют для измерений в цепях постоянного и переменного токов в качестве амперметров и вольтметров, а также фарадметров и фазометров. Амперметры изготавливают однопредельными и многопредельными путем секционирования катушки. Вольтметры обычно выполняют на несколько пределов измерения с использованием ряда добавочных резисторов.
Билет №24
Гистерезисный двигатель.
это синхронный двигатель, вращающий момент которого создается за счет магнитного гистерезиса материала ротора. Статор такого двигателя имеет обычную трехфазную или двухфазную обмотку с конденсаторами, которые создают вращающееся магнитное поле, а ротор представляет собой стальной цилиндр, выполненный из магнитно – твердого металла (имеющую широкую петлю гистерезиса) без обмотки т.к применение обычной электротехн стали не уместно т.е не позволяет получить достаточно большой электромагнитный момент. Для экономии дорогих спец сплавов роторы изготавливают в виде массивного или шихтованного из отдел пластин кольца кобальтовой стали. Ротор гистерезисного двигателя намагнич-ся под действием магнитного поля статора. При синхронной частоте вращения ротор неподвижен относит. вращ магнитного поля статора и ось магнитного поля ротора отстает отоси поля статора на угол θг и возникают тангенциальные составляющие. Магнитное значение угла θг определ только св-ми материала ротора. При пуске двигателя когда частота вращения ротора не равна n1, кроме гистерезисного момента Мг появляется также асинхронный момент Мас возникающий в результате взаимодействия вращающегося магнитного поля с вихревыми токами, индуцируемыми этим полем в роторе. Результ момент равен Мрез=Мг+Мас. Гистерезисные двигатели могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режимею Однако работа двигателя в асинхронном режиме не экономична т.к при этом возникают значительные потери энергии в роторе. Одной из разновидностью ГД яв-ся двигатель с экранированными полюсами. Ротор в таком двигателе вращается в одну сторону от экранированной части полюса к неэкранированной. Достоинством ГД яв-ся простота конструкции, надежность в работе, малый пусковой момент, высокий КПД –60%, бесшумность. К недостаткам относится повышенная стоимость и склонность к качаниям при резких изменениях нагрузки.
