МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Лекция 8.

Принцип действия. В приборах магнитоэлектрической систе­мы используется взаимодействие поля постоянного магнита с катуш­кой (рамкой), по которой протекает ток. Конструктивно измеритель­ный механизм может быть выполнен либо с подвижным магнитом, либо с подвижной катушкой. На рис. 2.2 показана конструкция прибора с подвижной катушкой. Постоянный магнит 1, магнитопровод с полюсны­ми наконечниками 2 и неподвижный сердечник 3 составляют магнитную систему механизма. В зазоре между полюсными наконечниками и сердеч­ником создается сильное равномер­ное радиальное магнитное поле, в ко­тором находится подвижная прямо­угольная катушка (рамка) 4, намо­танная медным или алюминиевым проводом на алюминиевом каркасе (или же без каркаса). Катушка за­креплена между полуосями 5 и 6. Спиральные пружины 7 и 8

пред­назначены для создания противо­действующего момента. Одновременно они используются для подачи измеряемого тока от выходных зажимов в рамку. Рамка жестко соединена со стрелкой 9. Для балансировки подвижной части имеются передвижные грузики на усиках 10.

Уравнение преобразования можно получить, если подставить в фор­мулу (2.6) выражение для вращающего момента М_вр, действующего на подвижную часть магнитоэлектрического механизма. М_вр определяется изменением энергии магнитного поля системы, состоящей из постоян­ного магнита и рамки с током , при вращении подвижной части:

причем

>

где — потокосцепление магнитного поля постоянного магнита с рам­кой, по которой течет ток ; — магнитная индукция в воздушном зазоре; — число витков рамки; — ее площадь; угол поворота рам­ки отсчитывается от плоскости, проходящей через центральные об­разующие наконечников постоянного магнита. Поскольку радиальное поле не зависит от угла , имеем

(2.8)

Из (2.6) и (2.8) следует

(2.9)

Согласно (2.9) угол отклонения подвижной части пропорционален току, протекающему по рамке. Коэффициент пропорциональности

(2.10)

называется чувствительностью магнитоэлектрического механизма к току.