Задание для студентов

УСТРОЙСТВО И РАБОТА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ И МЕХАНИЗМОВ. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ, РЕГУЛИРОВКА И ГРАДУИРОВКА

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В приборах этой системы для перемещения подвижной части используют взаимодействие поля постоянного магнита с проводниками, по которым протекает электрический ток. Подвижными могут быть проводники с током (приборы с подвижной рамкой) или же постоянные магниты (приборы с подвижным магнитом). В настоящее время более распространены приборы с подвижной рамкой. Приборы с подвижным магнитом имеют ограниченное применение и служат главным образом как указательные малогабаритные приборы для автомобилей, самолетов, тракторов.

Приборы с подвижной рамкой. В приборах этого типа подвижной частью служит рамка, помещенная в воздушном зазоре между полюсными наконечниками постоянного магнита и неподвижным стальным цилиндром. Постоянный магнит может располагаться как внутри рамки, так и снаружи. Рамка состоит из алюминиевого каркаса прямоугольной формы, на который намотаны витки тонкого (00,03—0,15 мм) медного или алюминиевого провода. Устанавливается она на кернах в подпятниках, на растяжках или подвесе (Рис.2.3).

Ток к обмотке рамки подводится, через спиральные пружины и внутренние пружинодержатели, к которым припаяны концы обмотки. Спиральные пружины одновременно служат для создания противодействующего момента. При протекании по обмотке тока на нее, как известно из физики и электротехники, согласно законам электромагнетизма действует механическая сила. Направление этой силы можно определить по правилу левой руки, а величина ее зависит от магнитной индукции в зазоре, длины рамки, количества витков обмотки и силы тока, протекающего по ней.

На каждую из двух сторон рамки действуют силы, одинаковые по величине, но противоположные по направлению.

Спиральные пружины, как указывалось выше, создают противодействующий момент:

При протекании по обмотке электрического тока подвижная часть под действием вращающего момента М вр. поворачивается по часовой стрелке или против нее — в зависимости от направления тока, вызывая возрастание противодействующего момента Мпр., создаваемого спиральными пружинами. При некотором отклонении вращающий и противодействующий моменты сравняются по величине, и перемещение рамки прекратится; подвижная часть установится в положение, соответствующее значению измеряемого тока.

Магнитная индукция В в зазоре, площадь рамки S, число витков обмотки и удельный противодействующий момент спиральных пружин являются для данного прибора величинами постоянными. Они характеризуют отклонение подвижной части прибора на единицу измеряемой величины, т. е. его чувствительность

Угол установившегося отклонения подвижной части тем больше, чем больше ток, протекающий по рамке, и чем больше чувствительность прибора.

Повышение чувствительности, может быть достигнуто путем увеличения индукции Вв воздушном зазоре, поэтому в магнитоэлектрических приборах применяют постоянные магниты из высококачественных никельалюминийкобальтовых сплавов.

Шкала магнитоэлектрическо го прибора равномерна, ибо угол отклонения подвижной части прибора прямо пропорционален току, протекающему по обмотке рамки. Однако это будет только тогда, когда магнитное поле в воздушном зазоре равномерно и радиально, для чего постоянные магниты снабжают полюсными наконечниками с цилиндрической выточкой, между которыми вмонтирован неподвижный цилиндриз мягкой стали. Одновременно этот цилиндр усиливает магнитное поле в зазоре.

В качестве успокоителя в приборах магнитоэлектрической системы используют алюминиевый каркас рамки. При колебаниях рамки около положения, соответствующего значению измеряемой величины, в ее алюминиевом каркасе, пересекающем магнитный поток постоянного магнита, наводится ток, как в короткозамкнутом витке. Взаимодействие наведенного тока с магнитным потоком согласно принципу Ленца тормозит движение и создает успокаивающий момент. Успокоение подвижной части приборов магнитоэлектрической системы достаточно сильное; при включении прибора подвижная часть устанавливается в положение, соответствующее измеряемой величине, после одного-двух колебаний.

Конструкция магнитоэлектрических измерительных механизмов с магнитом из высококоэрцитивного сплава показана на рис (неподвижный ферромагнитный сердечник приподнят).

ЗАДАНИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

1.Внимательно прочитайте раздаточный материал

2. Сформулируйте правило левой руки

3 Составьте конспект, отвечая на вопросы

А) На взаимодействии каких явлений основан принцип действия приборов этой системы

Б) Что является преобразователем в приборах этой системы.

В) Какие опоры можно использовать в данных приборах.

Г) Какие отсчётные устройства можно использовать в этих приборах.

Д) Какие вспомогательные детали вы здесь видите.

Е) почему эти приборы могут работать только на постоянном токе

Ж) От чего зависит направление поворота подвижной части.

З) От чего зависит угол поворота подвижной части