16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные)


Скачать 222.18 Kb.
Название16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные)
страница1/3
Дата публикации18.06.2013
Размер222.18 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Физика > Документы
  1   2   3
15. Индукционные счетчики электрической энергии переменного тока.Выполняются на базе ИИМ. Основными элементами счетчика являются электромагниты А и Б, котор. наз-ся соотв. последов. (А) и ||-м (Б) электромагнитом. Обмотка А вкл посл-но, а обм Б ||-но. Есть Алюминиевый диск Д. Обм эл-магнита Б вып из тонкого провода и имеет большое число витков, обмотка А имеет небольшое число витков относительно толстого провода. Ток, протекающий по послед-ной обм созд поток ФИ, котор проходит через сердечник эл-магнита А и через сердечник эл-магнита Б и дважды пересек диск. Ток, протекающ по ||-й обм созд магн поток ФИ и поток ФL. Поток Фи замыкаясь через противополюс пересекает диск в одном месте. ФL замыкаясь через боковые стержни электромагнита Б и диск не пересек и участия в создании вращ момента не принимает, он наз нерабочим магнитным потоком. Фи – рабочий магнитный поток. Переменные магнитные потоки Фи, ФI наводят вихревые токи IФИ и IФI . От взаимодействия тока IФИ c магнитным потоком ФИ и ФI с IФI создается вращающий момент М=K1*U*I*cos(ФИ) – пропорциональные мощности переменного тока. Диск вращаясь в поле постоянного магнита пересекает его магнитный поток, который индуктирует в нем вихревыет токи, при взаимодействии этих токов с магнитным потоком магнита создается тормозной момент пропорциональный частоте вращения Мт=К2(d/dt). При равномерном вращении диска и достаточной частоте его вращения, когда трением в опорах можно пренебречь, вращающий и тормозной моменты будут равны. К1*U*I cos(ФИ)= К2(d/dt). p*dt=(К2*d)/K1. Интегрируя обе части уравнения получим: =t2-t1 W=C*N – энергия, израсходованная в цепи за интервал t; N – число оборотов диска за t; С – постоянная счетчика.Отсчеты энергии производятся по показаниям счетного механизма. Единица электрической энергии (1кВТ*час) регистрируемая счетным механизмом соответствует определенному числу оборотов диска счетчика. Это соотношение наз. передаточным числом А и указывается на счетчике. Величина, обратная передаточному числу наз номинальной постоянной счетчика. Эти величины (А, С, N) зависят только от конструкции счетного механизма и для данного счетчика остаются постоянными. Под действительной постоянной счетчика понимается количество энергии действительно израсходованной в цепи за один оборот диска. Эта энергия м.б. измерена с помощью образцовых приборов. Зная значение постоянных C и N можно определить относительную и приведенную погрешность счетчика.

=(W’-W)/W=((Cн-C)/C)*100% W’ – энергия, измеренная счетчиком.
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные).Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные).Эл./мех. мех. м.б. использованы для измерения в цепях переменного тока, если в их ИЦ включают измеритель постоянного тока. В качестве преобр. Переменного тока в постоянный могут использоваться полупроводниковые выпрямители, термопреобразователи. В соответствии с используемым типом преобр. приборы носят назв.: выпрямительные, термоэлектрические, электронные.

^ Выпрямительные приборы.

Представляют собой сочетание магнитоэлектрического выпрямительного механизма с одним или несколькими полупров-ми выпрямителями.




Схемы выпрямительных вольтметров:

а) малых напряжений

б) больших напряжений.
Ток в цепи вольтметра будет определяться добавочным сопротивлением R и эквивалентным сопротивлением выпрямителя. Значительное изменение R выпрямителя в зависимости влияет от температуры существенно влияет на величину тока. Для уменьшения погрешности, вызванной изменением температуры в вольтметрах с малыми пределами измерения (сх.а) часть добавочного сопротивления выполняется из меди, что позволяет скомпенсировать изменение R выпрямителя.

У вольтметра с большим пределом измерения значительную погрешность вносит изменение коэффициента выпрямления. Для устранения этой погрешности выпрямительное устройство шунтируется с сопротивлением, состоящим из манганина и меди (сх.б). в этой схеме с увеличением температуры сопротивление шунта увеличивается коэффициент выпрямления и доля тока, идущего в выпрямительную схему.

Для компенсации дополнительной погрешности от изменения частоты в выпрямительных вольтметрах (сх.а) предусмотрен конденсатор С, а в (сх.б) предусмотрена индуктивность.

^ Выпрямительные амперметры.

а) на малые токи

б) на большие токи

Компенсация погрешности от изменения температуры и частоты в выпрямительных амперметрах производиться по тому же принципу, что у вольтметров.

Все выпрямительные приборы выполняются комбинированными и многопредельными. Диапазон измерения по току 3мА-6 А, по напряжению 75мВ-600 В.

^ Термоэлектрические приборы.

Это соединение м/эл. механизмов с одним или несколькими термопреобразователями. Основными частями является термопара и нагреватель. Термопреобразователи м.б.
контактными и бесконтактными:
К свободным концам термопары подсоединяется м/эл. механизм. В термоэлектрических амперметрах в цепь термопары включается добавочное сопротивление R. Оно необходимо для регулировки значения тока прибора и для снижения влияния на прибор окружающей температуры, выполняется оно из манганина. Т/эл. приборы выполняются на диапазон измерений по току до 1,5 А, по напряжению до 300 мВ, класс точности 1,5%.
^ 17. Потенциометры (компенсаторы) постоянного тока.

В основу принципа действия положен компенсационный метод измерения, заключающийся в том, что подлежащее измерению напряжение Ux компенсируется известным напряжением Uk полученным в виде падения напряжения от строго определенного тока Ip (рабочий ток) на сопротивлении известной величины.
E
А
н – нормальный элемент, ЭДС которое точно известно

Ех – измеряемое ЭДС

Г – магнитоэлектрический гальванометр

Rн – образцовое сопротивление (значение выбирается в зависимости от рабочего тока компенсатора)

r – точно известное регулируемое сопротивление

r1 – реостат для установки рабочего тока

ВБ – вспомогательная батарея для питания рабочей цепи.

Методика измерения

Сначала устанавливают рабочий ток. Для этого переключатель П ставят в положение «а» и изменяя r1 устанавливаем нулевое показание гальванометра. При этом Ен=I*Rн. Откуда можно найти значение рабочего тока компенсатора. После установки рабочего тока переключатель П устанавливают в положение «б» и перемещением движка А, сопротивления r, добиваются отсутствия тока в гальванометре. При этом Ех=I*rx. Этот способ требует постоянства значения рабочего тока во время измерений. Это достигается определенной конструкцией регулируемого сопротивления r, на котором создается компенсирующее напряжение, оно выполняется в виде декады.


^ 18. Компенсаторы переменного тока.

Принцип действия компенсаторов переменного тока заключается в том, что измеряемое ЭДС или напряжение уравновешивается известным напряжением, создаваемым I на участке сопротивлений вспомогательной цепи.

Для уравновешивания двух напряжений необходимо:

1.Равенство этих напряжений по модулю.

2.Противоположность их фаз.

3.Равенство частот.

4.Форма кривой должна быть идентичной.

Возможность выполнения первых трех условий объясняется путем выбора принципиальной схемой конденсатора и питания исследуемой цепи компенсатора от одного источника. Четвертое условие выполняется применением в качестве нуль индикатора вибрационных гальванометров, имеющих острую настройку на резонансную частоту.

Комп. пер. тока в зависимости от того, как производится уравновешивание по величине и фазе измерений и известного ЭДС и в каких координатах получается отсчет Е= разделяются:

1.Полярнокоординатные

2.Прямоугольно-координатные.

Для полярно- координатных необходим фазовращатель.

Схема полярно-координатных компенсаторов

НИ – нуль индикатор

ФР – фазорегулятор

Ех - измеряемое

- ФР

Величина Ех опред-ся по положению указателей движков Д1 и Д2 по шкале калиброванной проволоки а – б и магазина сопротивлений б – в.Фаза компенсирующего напряжения регулируется фазорегулятором. Отсчет величины сдвига фазы производиться по углу отклонения подвижной части ФР. Необходимое значение рабочего тока устанавливается с помощью амперметра при помощи реостата r измеряемое значение напряжений представляется в полярных координатах. Ux= . Существенным недостатком этого типа компенсаторов яв-ся невысокая точность отсчета фазы (порядка 1°). Причины этого яв-ся трудность изготовления ФР с точным круговым вращающем полем.

Прямоугольно-координатные компенсаторы.

Калибратор имеет 2 рабочие цепи 1 и 2. Первая цепь состоит из калиброванной проволоки а – б, первичной обмотки воздушного трансформатора, амперметра и реостата. Ток I1 создает на калиброванной проволоке а – б напряжение Uаб, т.к. ток I1 устанавливается заданной величины то напряжение Uаб будет определяться сопротивлением rаб которое может быть проградуировано напряжением. Вторая рабочая цепь состоит из калиброванной проволоки в – г, вторичной обмотки воздушного трансформатора и резистора rf. При протекании по контуру 1 тока I1 в катушке трансформатора возникает магнитный поток Ф, находящийся в фазе с током I1, в следствии отсутствия потерь на гистерезис и вихревые токи (т.к. воздушный трансформатор). Во вторичной обмотке индуцируется ЭДС:

Е= -jМ *I, отстающая от Ф, а следовательно и Iна угол 90. Ток Iво вторичном контуре будет определяться Еи полное сопротивление контура z:

I= Е/z= Е/(R+jL)

Реактивное сопротивление контура 2 делается ничтожно малым по сравнению с активным, т.е. L R. Поэтому можно считать ток Iсовпадением по фазе с Еи, следовательно, сдвинутым на 90 по отношению к току I.

Ток I в контуре 2 создает на R-U, которое при постоянстве Iи частоте f=const будет так же постоянным и определяться R, поэтому шкалу R можно проградуировать в единицах напряжения, поскольку сопротивления аб и вг чисто активные, то напряжения U, U по фазе совпадут с токами, но будут сдвинуты относительно друг друга на 90. U= U. Iпри неизменном значении Iзависит от частоты:

I=М* I/ R, где R- полное сопротивление контура 2.

Из этого уравнения следует, что изменение частоты f приведет к изменению тока I, а следовательно и к изменению градуировки шкалы сопротивления R. Во избежании этого при изменении f, необходимо изменять сопротивление Rтак, чтобы М/ R=const при всех частотах в пределах заданных значений. Для этой цели в рабочую цепь 2 включают переменное сопротивление R, которое меняется в зависимости от частоты.

Главная цепь-3, состоит из источника измерения напряжения Е, нуль индикатора и участков калибровочных проволок go и gо.

При отсутствии тока геометрическая сумма этих падений напряжений равна по модулю U, но сдвинутая по отношению к нему на 180. Величину и фазу U можно найти:

U=

tg = U/U.

Изменением положений движков g и gменяются Uи Uи тем самым величина компенсационного вектора- Uи его положение в плоскости. Рабочий ток компенсатора контролируется при помощи эл./дин. амперметров, точность которых должна быть 0,05..0,1. Точность компенсатора переменного тока ниже, чем постоянного. Это объясняется тем, что не существует эталона ЭДС переменного тока, поэтому установка рабочего тока и контроль за ним осуществляется с помощью эл./дин. амперметров. Однако в большинстве случаев такая точность является достаточной, если учесть, что компенсационный метод дает возможность осуществлять измерения практически без потребляемой мощности.
  1   2   3

Похожие:

16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) icon4 методы определения контролируемых параметров, оборудование и приборы
Приспособления, инструменты и приборы должны обеспечивать требуемую точность измерений в соответствии с действующими стандартами
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) iconИстория развития вычислительной техники
Вычислительные средства: 1 ручные, 2 механические, 3 электромеханические, 4 электронные
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) iconВопросы к экзамену по курсу “автоматизированный электропривод в нефтегазовой отрасли”
Механические и электромеханические характеристики дпт с независимым возбуждением
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) iconКурсовой проект по дисциплине «Электромеханические системы»
Построение упрощённой нагрузочной диаграммы механизма и предварительный выбор мощности двигателя
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) icon1Г… — гироскопические приборы

16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) iconРоссийской федерации федеральное агенство по образованию
Электромеханические переходные процессы: Программа, методические указания и контрольные задания. Для студентов заочной формы обучения...
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) iconКурс лекций по дисциплине Теория автоматического управления для студентов...
Примеры: терморегулятор, системы поддержания технологических параметров, электромеханические системы регулирования скорости и угла...
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) iconЛабораторная работа №4
Приборы и принадлежности: установка, секундомер, штангенциркуль, линейка, образцы для измерений
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) iconН. А. Парфенова переходные процессы
Парфенова Н. А переходные процессы в электроэнергетических системах. Часть Электромеханические переходные процессы: Учебное пособие...
16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические и выпрямительные). Электромеханические приборы с преобразователями ( термоэлектрические и выпрямительные) iconИзучение вращения плоскости поляризации оптически активными растворами
Приборы и принадлежности: сахариметр, набор растворов известной и неизвестной концентрации
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница