Вопрос 1
Опишите устройство измерительного механизма электромагнитной системы, перечислите его достоинства и недостатки в сравнении с приборами магнитоэлектрической системы. Каким образом добиваются, чтобы шкала электромагнитного прибора была близка к равномерной?
Ответ:
Принцип работы электромагнитных механизмов основан на взаимодействии магнитного поля неподвижной катушки иподвижного ферромагнитного сердечника
Сердечник изготовлен из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой. Противодействующий момент создается спиральной пружиной или растяжками. Успокоение − магнитоиндукционное или воздушное.
Механизмы с замкнутым магнитопроводом являются более совершенными
Анализ работы механизма проводится на основе изменениянакопленной энергии в индуктивности при повороте сердечника
Компенсация нелинейности шкалы осуществляется за счет конструирования сердечника и (или) магнитопроводов специальной формы. При этом величина (dL/dα) изменяется также нелинейно, уменьшая нелинейность отсчета. Подбор формы сердечника позволяет сделать шкалу практически равномерной, начиная с 15−20% ее конечного значения. Тем не менее началоизмерительной шкалы всегда содержит индикаторный участок, занимающий до 15% от полной шкалы. При работе механизма электромагнитной системы
на переменном токе в окружающих металлических частях и сердечнике возникают вихревые токи, размагничивающие сердечник. Вследствие этого показания на переменном токе немного меньше, чем на постоянном. Указанное различие в показаниях увеличивается с ростомчастоты, но на частоте f=50Гц оно невелико.
Характеристики электромагнитных механизмов
Достоинства:
1. Работа на переменном и постоянном токе.
2. Устойчивость к перегрузкам.
3. Простота конструкции.
Недостатки:
1. Неравномерная шкала.
2. Различия в показаниях на постоянном токе, равные 2−3% при возрастающих и убывающих значениях тока вследствие потерь на гистерезис.
3.Показания шкалы по переменному току меньше, чем шкалы по постоянному току, вследствие размагничивания сердечника за счет вихревых токов, возникающих в нем при работе на переменном токе.
4. Сильное влияние внешнего магнитного поля на механизмы без магнитопровода (обязательно применение магнитного экрана).
5. Большая потребляемая мощность от измерительной цепи.
6. Класс приборов от 0,5%и более.
Вопрос 2
Опишите назначение и особенности работы трансформатора тока. Приведите векторную диаграмму, объясните ее построение. От каких факторов зависят и каков характер погрешностей трансформатора тока?
Ответ:
Трансформаторы тока предназначены для преобразования измеряемых переменных токов в относительно малые токи, не превышающие обычно 5А. Во вторичную цепьтрансформатора тока включают амперметры, последовательные обмотки ваттметров, счетчиков и других приборов.
В цепях высокого напряжения при помощи трансформаторов тока измерительные приборы изолируются от проводов высокого напряжения. Таким образом, с одной стороны, достигается возможность применения низковольтных измерительных приборов,сдругойстороны,обеспечивается безопасность обслуживанияизмерительной установки.
В трансформаторе помимо основного магнитного потока Ф, замыкающегося по магнитопроводу и сцепленного со всеми обмотками трансформатора, имеются также потоки рассеяния Фσ1 и Фσ2, которые сцеплены только с одной из обмоток. Потоки рассеяния не участвуют в передаче энергии, но создают в каждой из обмоток соответствующие ЭДС самоиндукции;.
Векторную диаграмму вторичной обмоткитрансформатора строят согласно уравнению:
Характер диаграммы определяется током нагрузки Í2, который принимается заданным по величине и фазе. Иными словами, задаваясь векторами вторичного тока Í2 и напряжения Ú2, можно построить вектор ЭДС
Если известны параметры трансформатора. Вектор Í2 R2 параллелен вектору тока Í2, a вектор j Í2 X2 опережает вектор тока...
Опишите устройство измерительного механизма электромагнитной системы, перечислите его достоинства и недостатки в сравнении с приборами магнитоэлектрической системы. Каким образом добиваются, чтобы шкала электромагнитного прибора была близка к равномерной?
Ответ:
Принцип работы электромагнитных механизмов основан на взаимодействии магнитного поля неподвижной катушки иподвижного ферромагнитного сердечника
Сердечник изготовлен из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой. Противодействующий момент создается спиральной пружиной или растяжками. Успокоение − магнитоиндукционное или воздушное.
Механизмы с замкнутым магнитопроводом являются более совершенными
Анализ работы механизма проводится на основе изменениянакопленной энергии в индуктивности при повороте сердечника
Компенсация нелинейности шкалы осуществляется за счет конструирования сердечника и (или) магнитопроводов специальной формы. При этом величина (dL/dα) изменяется также нелинейно, уменьшая нелинейность отсчета. Подбор формы сердечника позволяет сделать шкалу практически равномерной, начиная с 15−20% ее конечного значения. Тем не менее началоизмерительной шкалы всегда содержит индикаторный участок, занимающий до 15% от полной шкалы. При работе механизма электромагнитной системы
на переменном токе в окружающих металлических частях и сердечнике возникают вихревые токи, размагничивающие сердечник. Вследствие этого показания на переменном токе немного меньше, чем на постоянном. Указанное различие в показаниях увеличивается с ростомчастоты, но на частоте f=50Гц оно невелико.
Характеристики электромагнитных механизмов
Достоинства:
1. Работа на переменном и постоянном токе.
2. Устойчивость к перегрузкам.
3. Простота конструкции.
Недостатки:
1. Неравномерная шкала.
2. Различия в показаниях на постоянном токе, равные 2−3% при возрастающих и убывающих значениях тока вследствие потерь на гистерезис.
3.Показания шкалы по переменному току меньше, чем шкалы по постоянному току, вследствие размагничивания сердечника за счет вихревых токов, возникающих в нем при работе на переменном токе.
4. Сильное влияние внешнего магнитного поля на механизмы без магнитопровода (обязательно применение магнитного экрана).
5. Большая потребляемая мощность от измерительной цепи.
6. Класс приборов от 0,5%и более.
Вопрос 2
Опишите назначение и особенности работы трансформатора тока. Приведите векторную диаграмму, объясните ее построение. От каких факторов зависят и каков характер погрешностей трансформатора тока?
Ответ:
Трансформаторы тока предназначены для преобразования измеряемых переменных токов в относительно малые токи, не превышающие обычно 5А. Во вторичную цепьтрансформатора тока включают амперметры, последовательные обмотки ваттметров, счетчиков и других приборов.
В цепях высокого напряжения при помощи трансформаторов тока измерительные приборы изолируются от проводов высокого напряжения. Таким образом, с одной стороны, достигается возможность применения низковольтных измерительных приборов,сдругойстороны,обеспечивается безопасность обслуживанияизмерительной установки.
В трансформаторе помимо основного магнитного потока Ф, замыкающегося по магнитопроводу и сцепленного со всеми обмотками трансформатора, имеются также потоки рассеяния Фσ1 и Фσ2, которые сцеплены только с одной из обмоток. Потоки рассеяния не участвуют в передаче энергии, но создают в каждой из обмоток соответствующие ЭДС самоиндукции;.
Векторную диаграмму вторичной обмоткитрансформатора строят согласно уравнению:
Характер диаграммы определяется током нагрузки Í2, который принимается заданным по величине и фазе. Иными словами, задаваясь векторами вторичного тока Í2 и напряжения Ú2, можно построить вектор ЭДС
Если известны параметры трансформатора. Вектор Í2 R2 параллелен вектору тока Í2, a вектор j Í2 X2 опережает вектор тока...
Поделиться рефератом
Расскажи своим однокурсникам об этом материале и вообще о СкачатьРеферат