Устройство, принцип действия магнито-электрического и электромагнитного механизмов

1.

УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП
ДЕЙСТВИЯ
МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО
МЕХАНИЗМОВ

2.

• Магнитоэлектрический механизм работает
лишь при постоянном токе, но ввиду высоких
качеств его широко применяют в соединении с
различными преобразующими устройствами для
измерений переменного тока. При соединении
магнитоэлектрического
механизма
и
полупроводникового
выпрямителя
получают
выпрямительный (детекторный) прибор; а если
этот же механизм соединить с термопарами,
образуется термоэлектрический прибор.

3.

По
своим
конструктивным
особенностям
магнитоэлектрические измерительные механизмы с
подвижной катушкой делятся на механизмы с внешним
магнитом и механизмы с внутрирамочным магнитом.
Рис 1.
Магнитоэлектрический
механизм с внешним
магнитом:
1 — постоянный магнит, 2
— магнитопровод,
3 — полюсные наконечники,
4 — подвижная катушка

4.

Вращающий момент в приборе определяется на
основании закона электромагнитной силы. На каждый из
проводников катушки воздействует сила
• F = BIl,
здесь l — активная длина проводника, приблизительно
равная высоте катушки h. Каждый из ω витков катушки
имеет две активные стороны. Плечо приложения силы
равно половине ширины d катушки, на основании чего
вращающий момент, воздействующий на подвижную часть
магнитоэлектрического механизма, будет:
а так как hd = S – площадь катушки, то

5.

Рис.2 Магнитоэлектрический механизм с
внутрирамочным магнитом:
1 — постоянный магнит,
2 — накладки, 3 — магнитопровод

6.

В МЕХАНИЗМАХ С ПЛОСКОЙ КАТУШКОЙ (РИС. 3.) СЕРДЕЧНИК 1
ИЗ МАГНИТОМЯГКОГО МАТЕРИАЛА ВТЯГИВАЕТСЯ В
ОТНОСИТЕЛЬНО УЗКУЮ ЩЕЛЬ КАТУШКИ 2 ПРИ НАЛИЧИИ В НЕЙ
ИЗМЕРЯЕМОГО ТОКА. ДЛЯ УСИЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И
РЕГУЛИРОВАНИЯ ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА СЛУЖИТ ВТОРОЙ
НЕПОДВИЖНЫЙ СЕРДЕЧНИК 3.
Рис. 3. Электромагнитный механизм с
плоской катушкой:
1 — подвижный сердечник, 2 —
катушка,
3 — неподвижный сердечник, 4 —
экран

7.

В МЕХАНИЗМАХ С КРУГЛОЙ КАТУШКОЙ (РИС.4.) ВНУТРИ
КАТУШКИ 1 НАХОДЯТСЯ ДВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ СЕРДЕЧНИКА
2 И 3. ОДИН ИЗ НИХ 2 НЕПОДВИЖЕН, А ВТОРОЙ 3 (ПОДВИЖНЫЙ)
УКРЕПЛЕН НА ОСИ. ПРИ НАЛИЧИИ В КАТУШКЕ ИЗМЕРЯЕМОГО
ТОКА СЕРДЕЧНИКИ НАМАГНИЧИВАЮТСЯ И СТРЕМЯТСЯ
ОТТОЛКНУТЬСЯ ДРУГ ОТ ДРУГА, ЧТО И СОЗДАЕТ ВРАЩАЮЩИЙ
МОМЕНТ.
Рис. 4 Электромагнитный
механизм с круглой катушкой:
1 — катушка, 2 и 3 —
сердечники, 4 — экран

8.

В МЕХАНИЗМАХ С МАГНИТОПРОВОДОМ (РИС. 5) ПОДВИЖНЫЙ
СЕРДЕЧНИК 1 ПОМЕЩЕН В ЗАЗОРЕ МАГНИТОПРОВОДА МЕЖДУ
КОГТЕОБРАЗНЫМИ ПОЛЮСНЫМИ НАКОНЕЧНИКАМИ 2 И 3.
МАГНИТНЫЙ ПОТОК ВОЗБУЖДАЕТСЯ ИЗМЕРЯЕМЫМ ТОКОМ
КАТУШКИ 4. ПОДВИЖНЫЙ СЕРДЕЧНИК, ИМЕЮЩИЙ ФОРМУ
СЕКТОРА, СТРЕМИТСЯ ЗАНЯТЬ ПОЛОЖЕНИЕ,
СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ МАКСИМУМУ ЭНЕРГИИ МАГНИТНОЙ
СИСТЕМЫ.
Рис. 5. Электромагнитный
механизм с магнитопроводом:
1 – подвижный сердечник;
2, 3 – наконечники, 4 – обмотка

9.

Недостатками механизмов
электромагнитной системы являются
относительно большое собственное
потребление энергии, зависимость показаний
от внешних магнитных полей и некоторая
неравномерность шкалы, особенно в ее
начальной части.