Приборы электродинамической и ферродинамической системы

На рисунке 26 приведена упрощенная конструкция электро-динамического измерительного механизма. Неподвижная внешняя катушка 1 разделена на две части. Подвижная катушка 2 закреплена на оси внутри неподвижной катушки. Спиральные пружины 3 служат для создания противодействующего момента. Принцип действия основан на взаимодействии магнитных потоков двух катушек. Протекающие по катушкам токи создают магнитные потоки, которые стремятся принять одно направление; при этом подвижная катушка поворачивается внутри неподвижной. Электродинамические приборы могут быть использованы в цепях как постоянного, так и переменного тока.

Рисунок 26 – Прибор электродинамической системы

На базе электродинамического механизма выпускаются амперметры, вольтметры, ваттметры, фазометры.

В ваттметре ток внешней катушки это ток, протекающий в нагрузке, а во внутренней катушке ток пропорционален напряжению на нагрузке; показания прибора пропорциональны активной мощности, т. е. он перемножает ток и напряжение с учётом угла сдвига фаз.

К достоинствам электродинамических приборов относятся высокая точность (до 0,1 %) и возможность работы как на постоянном, так и на переменном токе. Недостатками являются сравнительно невысокая чувствительность, возможное влияние внешних магнитных полей, значительная собственная мощность потребления энергии от источника сигнала, малая перегрузочная способность внутренней катушки, ток в которую подаётся через спиральные пружинки.

Существует разновидность конструкции, в которой магнитные потоки катушек замыкаются не по воздуху, а по вспомогательным магнитопроводам. Это так называемая ферродинамическая система. Благодаря заметному уменьшению магнитного сопротивления значительно возрастает вращающий момент механизма, поэтому может быть снижена мощность собственного потребления прибора и (или) повышена его чувствительность. Кроме того, наличие магнитопроводов ослабляет влияние внешних магнитных полей и поэтому не требуется экранирование механизма. Точность ферродинамических приборов ниже, а диапазон частот несколько уже, чем у электродинамических.

Основные обозначения на шкале прибора:

А – амперметр; mA – миллиамперметр; μА – микроамперметр;

V – вольтметр; mV – милливольтметр; kV – киловольтметр;

W – ваттметр; kW – киловаттметр;

М – магнитоэлектрическая система, ;