Электродинамические приборы

 

Принцип действия основан на взаимодействии двух проводников с током.

Рис. 9.4. Механизм электродинамического прибора:

1 – неподвижная катушка; 2 – ось подвижной части; 3 – подвижная катушка; 4 – спиральная пружина; 5 – стрелка.

Взаимодействие магнитных полей катушек с токами и создает вращающий момент:

,

где - токи в неподвижной и подвижной катушках; - взаимная индуктивность катушек.

Учитывая, что индуктивности катушек не зависят от их пространственного расположения, то можно записать

.

Подвижная катушка прибора поворачивается до тех пор, пока .

– уравнение шкалы прибора для постоянного тока. (9.5)

– уравнение шкалы прибора для переменного тока, (9.6)

где – угол сдвига фаз между токами неподвижной и подвижной катушек.

Успокоение подвижной части – воздушное.

Достоинства:

· используются в цепях постоянного и переменного тока;

· высокая точность измерения постоянного тока;

· пригодны для измерения мощности в цепях постоянного тока, для измерения активной и реактивной мощности в цепях переменного тока;

· равномерность шкалы при измерении мощности;

· возможность использования для учета расхода электрической энергии в цепях постоянного тока.

Недостатки:

· неравномерность шкалы при измерении тока и напряжения;

· большое собственное потребление мощности;

· зависимость показаний прибора от влияния внешних магнитных полей, от частоты измеряемого тока и температуры окружающей среды;

· ограниченность пределов измерений по току и напряжению из-за близкого расположения подвижной и неподвижной катушек.

Ферродинамические приборы – приборы, у которых неподвижная катушка имеет магнитопровод, который позволяет защитить его механизм от воздействия внешних магнитных полей.

Магнитопровод способствует созданию большого вращающего момента, действующего на подвижную катушку:

– уравнение шкалы прибора, (9.7)

где – коэффициент пропорциональности; – площадь рамки; – число витков обмотки подвижной катушки; – удельный противодействующий момент спиральных пружин.

– чувствительность ИМ.

Достоинства:

· большой вращающий момент;

· сильное собственное магнитное поле;

· не подвержены влиянию внешних магнитных полей;

· используется в цепях постоянного и переменного тока.

Недостатки:

· малая точность;

· большое собственное потребление мощности;

· чувствительность к колебаниям частоты.