Электромагнитные приборы

§ 67. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИБОРЫ

   Устройство электромагнитного прибора с плоской катушкой по­казано на рис. 77. Неподвижная часть прибора представляет собой плоскую катушку 1 с обмоткой из изолированной медной проволо­ки. Концы обмотки присоединяются к зажимам прибора. Подвиж­ная часть прибора имеет ось 4, установленную в подпятниках, не­которой помещаются стальной сердечник, стрелка 7 и сегмент успо­коителя 2, который находится в магнитном поле постоянного маг­нита 3, Спиральная пружина 5, создающая противодействующий момент, соединена одним концом с корректором 6, а другим — с осью. В вырезе корректора помещается эксцентричный штифт с головкой винта.

Когда по обмотке катушки протекает электрический ток, создает­ся магнитное поле и стальной сердечник втягивается в катушку. В зависимости от силы тока в обмотке сердечник втягивается в ка­тушку в большей или меньшей степени, поворачивая на некоторый угол ось со стрелкой.

Одновременно с увеличением отклонения подвижной части при­бора возрастает противодействующий момент, создаваемый закру­чиванием   спиральной   пружины.   При   определенном   положении подвижной части измерительного прибора противодействующий мо­мент полностью уравновешивает вращающий момент, а стрелка по шкале прибора указывает измеряемую величину.

При выключении тока стрелка под действием спиральной пружи­ны 5 возвращается в исходное положение.

Втягивание сердечника происходит независимо от того, какой ток (постоянный   или переменный) протекает по обмотке. В том и

другом случае ток возбуждает магнитное поле, действующее на сердечник, а последний при переменном токе соответствен­но перемагничивается. Поэтому электромагнитные           приборы

пригодны для измерения как в цепях постоянного, так и в це­пях переменного тока.

Для  установки  стрелки  на  нуль служит корректор 6. При повороте эксцентричного штиф­та он действует на нижнее плечо корректора и отклоняет его. Верхняя часть корректора, пе­ремещаясь, тянет за собой спи­ральную     пружину,     которая поворачивает    ось   вместе   со стрелкой  и  устанавливает  по­следнюю на нуль.

Чтобы при измерениях стрелка прибора возможно бы­стрее останавливалась у соот­ветствующего деления шкалы, предусмотрено   специальное  устройство — успокоитель. Наиболее часто применяют магнитоиндукционные и воздушные успокоители.

Действие магнитоиндукционного успокоителя основано на ис­пользовании вихревых токов. При перемещении алюминиевого сег­мента-успокоителя между полюсами постоянного магнита в сегмен­те возникают вихревые токи. Взаимодействие магнитного поля постоянного магнита и вихревых токов создает согласно правилу Ленца необходимое торможение (успокоение) сегмента, а следова­тельно, и всей подвижной части прибора со стрелкой.

Действие воздушного успокоителя основано на использовании сопротивления воздуха, которое встречает подвижное легкое крыло, перемещающееся внутри закрытого сосуда.

Конструкция электромагнитного прибора с круглой катушкой показана на рис. 78. Неподвижная часть прибора представляет со­бой круглую катушку с обмоткой. Внутри ее укреплен неподвиж­ный стальной сердечник. Подвижной частью прибора служит ось, к которой прикреплен подвижный стальной сердечник. На оси установлена стрелка, перемещающаяся вдоль шкалы. С осью через спиральную пружину соединен корректор.

Когда по обмотке катушки протекает ток, концы сердечников намагничиваются с одинаковой полярностью и в результате этого подвижный сердечник, отталкиваясь от неподвижного, поворачива­ет ось со стрелкой на некоторый угол.

Электромагнитные приборы используются преимущественно для измерений переменных токов и напряжений промышленной частоты.

К достоинствам этих приборов относятся простота устройства, дешевизна и надежность в эксплуатации, пригодность для измере­ния постоянного и переменного тока, высокая устойчивость к крат­ковременным перегрузкам. Недостатками их являются неравно­мерность начальной части шкалы, зависимость показаний от влия­ния внешних магнитных полей, сравнительно большая потребляе­мая мощность.