Електродинамички и феродинамички мерни инструменти
Електродинамички и феродинамички уређаји засновани су на принципу интеракције струја различитих калемова, од којих је један стационаран, а други може да мења свој положај у односу на први. Електрична енергија се напаја покретном калем уређаја преко завојних опруга или жица.
Електродинамички и феродинамички мерни уређаји служе за мерење струје, напона, снаге и других електричних величина једносмерне и наизменичне струје. Скала волтметара и амперметара је неуједначена, а ватметри су практично исти.
Електродинамички уређаји пружају највећу тачност при мерењу у круговима наизменичне струје са фреквенцијом до 20 кХз, али не толеришу преоптерећење, разликују се у значајној потрошњи електричне енергије, а на њихова очитавања утичу спољна магнетна поља.
Да би се овај утицај смањио у уређајима високе класе тачности, користе се заштитна и астатичка конструкција мерног система. Цена електродинамичких уређаја је висока.
Скала електродинамичких мерних инструмената се често дели на поделе без навођења вредности ових подела у мерним јединицама. У овом случају, константа уређаја, тј. број мерних јединица које одговарају једном делу скале налази се по формулама:
за волтметар
за амперметар
за ватметар
где Уном и Азном — називни напон и струја уређаја, респективно, αмах — укупан број подела скале.
У електродинамичким амперметрима за називну струју до 0,5 А и волтметрима, оба намотаја уређаја су међусобно повезана, ау амперметрима са опсегом мерења већим од 0,5 А - паралелно.
Проширење граница мерења електродинамичких амперметара обезбеђује се дељењем стационарног намотаја на секције, што вам омогућава да промените опсег мерења уређаја на пола, као и да користите мерење шантова једносмерних и мерних струјних трансформатора при мерењу у колима наизменичне струје.
Проширивање граница мерења електродинамичких волтметара постиже се применом додатних отпорника, а при мерењу у колима наизменичне струје и додатно коришћењем напонских мерних трансформатора.
Пиринач. 1. Шеме за повезивање једнофазног ватметра: а — директно у мрежу, б — преко мерних трансформатора напона и струје.
Међу електродинамичким мерним уређајима, најраспрострањенији је ватметар (сл.1, а), у којој је фиксни калем са малим бројем завоја дебеле жице повезан серијски у коло, а покретни - прикључен на уграђено кућиште или на спољни додатни отпорник - паралелно са онај део кола у коме се мери снага. Да би се стрелица ватметра скренула у потребном правцу, морају се поштовати правила за укључивање уређаја: електрична енергија мора ући у уређај са стране генераторских терминала намотаја, који су на уређају означени са "*" .
Скала на сваком ватметру показује називни напон и струју за које је уређај дизајниран. Ако је потребно, дозвољено је да се напон и струја доведу до 120% њихових номиналних вредности у року од 2 сата. Неки електродинамички ватметри имају променљиве мерне опсеге и за називни напон и за називну струју, на пример 30/75/150/300 В и 2,5/5 А.
Проширење струјне скале електродинамичких ватметара врши се на исти начин као и електродинамичких амперметара, а проширење напонске скале је слично електродинамичким волтметрима. Ако се електродинамички ватметар укључи преко напонских и струјних мерних трансформатора (сл. 1, б), измерена снага се налази по формули
где К.ти и Ки — номинални односи трансформације, респективно, мерних напонских и струјних трансформатора, ° СВ — константа ватметра, α — број подела које очитава уређај.
Када се укључи електродинамички фазометар у колу наизменичне струје (сл.2) потребно је осигурати да су жице које напајају уређај прикључене на терминале генератора означене на уређају са "*". Оваква директна веза је могућа ако напон мреже одговара називном напону фазора и струја оптерећења не прелази његову називну струју. Тренутни.
Називни напон и струја фазора су приказани на његовој скали, где постоје и ознаке: «ИНД» за део скале који одговара струји која заостаје за напоном, и «ЕМК» за део скале који одговара водећа струја. У случају да напон и струја кола премашују одговарајући називни напон и струју фазора, треба га укључити преко одговарајућих мерних трансформатора напона и струје.
Пиринач. 2. Шема струјног кола фазног мерача.
Феродинамички уређаји су слични електродинамичким уређајима, али се од њих разликују по појачаном магнетном пољу стационарног намотаја због магнетног језгра направљеног од феримагнетног материјала, које повећава обртни момент, повећава осетљивост, слаби утицај спољашњих магнетних поља и смањује потрошњу. електричне енергије. Тачност феродинамичких мерних инструмената је мања од тачности електродинамичких инструмената. Погодни су и за употребу на круговима наизменичне струје са фреквенцијом од 10 Хз до 1,5 кХз.
Пиринач. 3. Шематски дијаграм феродинамичког фреквентног бројача
Пиринач. 4. Шема укључивања фреквентног мерача: а — директно у мрежу, б — преко додатног отпора
Феродинамички фреквентни мерачи су обично повезани на мрежу наизменичног напона паралелно или преко додатног уређаја за даљинско управљање (Сл.4, а, б), што је електрично коло са отпорницима, индуктивним намотајима и кондензаторима смештеним у посебном кућишту. Приликом укључивања фреквентног мерача, требало би да проверите да ли мрежни напон одговара номиналном напону уређаја, који је назначен на његовој скали. Феродинамички фреквентни мерачи се производе и без додатних уређаја за неколико називних напона, од којих сваки одговара одређеној стезаљци уређаја и заједничкој стезаљци означеној са «*».