ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Електростатичні механізми та їх застосування

В електростатичних механізмах переміщення рухомої частини відбувається під дією енергії електричного поля системи двох або кількох електрично заряджених провідників. Переміщення рухомої частини відбувається за рахунок безпосередньо прикладеної напруги, тому ця система використовується у вольтметрах.

Існують 2 види механізмів:

1) змінна ємності відбувається за рахунок зміни активної площі електродів;

2) змінна ємності відбувається за рахунок зміни відстані між електродами.

Механізми із змінною активної площі пластини зображений на рисунку 3. Нерухома частина складається

Рис.3 з електрично з’єднаних електродів 1. Сектороподібна пластина 2 з вказівником 3, закріплена на осі створює рухому частину. Під дією напруги підведеної до електродів створюється електричне поле. Сили цього поля намагаються повернути рухому частину так, щоб енергія електричного поля була максимальною, тобто втягують рухомий електрод в простір між нерухомими електродами, обертаючи при цьому вказівник. Рухома частина кріпиться на опорах, розтяжках або підвісі, в якості вказівника крім стрілки може використовуватись світловий промінь. Електроди виготовляються з алюмінію.

Заспокоєння як правило, магнітоіндукційне, інколи – повітряне. Обертальний момент електростатичного механізму:

 

(7)

 

U – значення напруги ( або діюче значення напруги на змінному струмі); С – ємність, що утворюється електродами приладу;

Умова статичної рівноваги М= -Мпр

, отримаємо рівняння шкали (рівняння перетворення): (8)

З рівняння (8) випливає, що шкала приладу (вольтметра) нерівномірна. Шляхом вибору відповідної форми електродів, їх розмірів і взаємного розташування одержують таку залежність , яка забезпечує практично рівномірну шкалу від 15 до 100% верхньої межі вимірювань.

 

Переваги:

1 - на електростатичні вольтметри практично не впливають температура, частота і форма кривої прикладеної напруги;

2 - не впливають зовнішні магнітні поля;

3 - власна споживана потужність на змінному струмі дуже незначна, а на постійному дорівнює нулю.

Недоліки:

1 - власне електричне поле дуже незначне, тому на роботу приладу сильно впливають зовнішні електричні поля (прилади екранують);

2 – обертальний момент механізму досить малий ( найменша межа вимірювання 10 В).

3 - мають низьку чутливість (для підвищення чутливості рухому частину закріплюють на розтяжках або підвісі, застосовують оптичний світловий відлік).

Застосування. Електростатичні вольтметри використовують в широкому частотному діапазоні у малопотужних колах, а також в колах високої напруги до сотень кіловольт.

У поєднані із складною електронною схемою ці прилади можна використати не тільки для вимірювання напруг але і для струмів, в якості амперметрів.

Промисловістю випускається електростатичні вольтметри переносні і щитові класів точності: 0,5; 1; 1,5 на напругу від 10 В до 300 кВ, і частоти до 10 мГц, з вихідною ємністю від 4 до 65 нФ і вхідним опором Ом.

2.3.6. Прилади індукційної системи. Конструктивна будова, принцип дії і застосування

Індукційний вимірювальний механізм застосовується тільки у колах змінного струму. Принцип роботи базується на взаємодії магнітного поля з вихровими струмами у немагнітному металічному диску 1, який закріплений на осі 2 (рис. 4). Магнітний потік електромагніта 3 взаємодіє з вихровими струмами, які збуджуються електромагнітом 4 і навпаки. Один з потоків пропорційний напрузі кола, інший струмові.

Рис. 4

Обертальний момент залежить від напруги, струму і кута зсуву фаз між ними. Постійний магніт 5 створює гальмівний момент.

Потік пропорційний напрузі кола створюється електромагнітом, який вмикається в коло паралельно – паралельним електромагнітом 3. Потік пропорційний струмові створюється електромагнітом, що вмикається послідовно в коло – послідовним електромагнітом 4.

Чим більший струм і напруга, тим більші магнітні потоки електромагнітів і тим більша частота обертання диску, яка пропорційна активній потужності Р і часу t, на протязі якого протікає струм, тобто пропорційна витраті електроенергії.

W = Pt = cn, де с – коефіцієнт, який залежить від конструкції лічильника (стала лічильника), n – частота обертання.

Загальне рівняння шкали індукційного приладу:

 

(9)

- кут зсуву фаз між магнітними потоками Ф і Ф ;

f- частота;

– опір диску;

k - коефіцієнт, що визначається конструкцією системи;

W – питомий протидіючий момент.

 

Переваги:

1 - механізми індукційної системи мають сильне магнітне поле і як наслідок великий обертальний момент;

2 - міцну рухому частину;

3 - низьку чутливість до зовнішніх магнітних полів.

Недоліки:

Покази індукційного приладу суттєво залежать від температури (оскільки від температури залежить опір диску і активний опір обмоток), при зміні температури на 10 С покази змінюються на 4%.

 

Застосування. Індукційні вимірювальні механізми використовують для вимірювання потужності і енергії в колах змінного струму (частотою 50 – 60 Гц).

Призначення системи: лічильники енергії в колах однофазного і трифазного струмів, щитові ватметри (клас точності 2,5).

 

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти