Alat ukur elektrodinamika dan ferodinamika

Perangkat elektrodinamik dan ferrodinamik didasarkan pada prinsip interaksi arus kumparan yang berbeda, salah satunya diam dan yang lain dapat mengubah posisinya relatif terhadap yang pertama. Energi listrik disuplai ke koil bergerak perangkat melalui pegas koil atau kabel.

Alat pengukur elektrodinamik dan ferrodinamik digunakan untuk mengukur arus, tegangan, daya, dan besaran listrik lainnya dari arus searah dan bolak-balik. Skala voltmeter dan ammeter tidak rata, dan wattmeter praktis sama.

Perangkat elektrodinamik memberikan akurasi tertinggi saat mengukur sirkuit arus bolak-balik dengan frekuensi hingga 20 kHz, tetapi tidak mentolerir kelebihan beban, berbeda dalam konsumsi energi listrik yang signifikan, dan pembacaannya dipengaruhi oleh medan magnet eksternal.

Untuk mengurangi pengaruh ini pada perangkat dengan akurasi kelas tinggi, pelindung dan konstruksi astatik dari sistem pengukuran digunakan. Biaya perangkat elektrodinamik tinggi.

Skala alat ukur elektrodinamika sering dibagi menjadi beberapa divisi tanpa menunjukkan nilai divisi tersebut dalam satuan pengukuran. Dalam hal ini, konstanta perangkat, mis. jumlah unit terukur yang sesuai dengan satu divisi skala ditemukan dengan rumus:

untuk voltmeter

untuk amperemeter

untuk wattmeter

di mana Unom dan Aznom — masing-masing tegangan nominal dan arus perangkat, αmah — jumlah total pembagian skala.

Dalam ammeter elektrodinamik untuk arus pengenal hingga 0,5 A dan voltmeter, kedua belitan perangkat dihubungkan secara seri satu sama lain, dan dalam ammeter dengan rentang pengukuran lebih dari 0,5 A - secara paralel.

Memperluas batas pengukuran ammeter elektrodinamik disediakan dengan membagi kumparan stasioner menjadi beberapa bagian, yang memungkinkan Anda mengubah rentang pengukuran perangkat menjadi dua, serta menggunakan mengukur shunt arus searah dan mengukur transformator arus saat mengukur di sirkuit arus bolak-balik.

Memperpanjang batas pengukuran voltmeter elektrodinamik dicapai dengan menggunakan resistor tambahan, dan saat mengukur di sirkuit arus bolak-balik, sebagai tambahan, menggunakan transformator pengukur tegangan.

Beras. 1. Skema untuk menghubungkan wattmeter fase tunggal: a — langsung di jaringan, b — melalui transformator pengukur tegangan dan arus.

Di antara alat pengukur elektrodinamik, yang paling luas adalah wattmeter (Gbr.1, a), di mana kumparan tetap dengan sejumlah kecil lilitan kawat tebal dihubungkan secara seri di sirkuit, dan kumparan bergerak - dihubungkan ke rumahan built-in atau ke resistor tambahan eksternal - secara paralel dengan bagian sirkuit di mana daya diukur. Untuk membelokkan panah wattmeter ke arah yang diperlukan, aturan untuk menyalakan perangkat harus diperhatikan: energi listrik harus masuk ke perangkat dari sisi terminal generator belitan, yang ditandai pada perangkat dengan "*" .

Skala pada setiap wattmeter menunjukkan voltase dan arus pengenal yang dirancang untuk perangkat tersebut. Jika perlu, diperbolehkan untuk menaikkan tegangan dan arus hingga 120% dari nilai nominalnya dalam waktu 2 jam Beberapa wattmeter elektrodinamik memiliki rentang pengukuran variabel untuk tegangan nominal dan arus nominal, misalnya 30/75/150 /300 V dan 2,5/5 A.

Perluasan skala saat ini dari wattmeter elektrodinamik dilakukan dengan cara yang sama seperti amperemeter elektrodinamik, dan perluasan skala tegangan mirip dengan voltmeter elektrodinamik. Jika wattmeter elektrodinamik dihidupkan melalui transformator pengukur tegangan dan arus (Gbr. 1, b), daya terukur ditemukan dengan rumus

di mana K.ti dan Ki — rasio transformasi nominal, masing-masing, untuk mengukur transformator tegangan dan arus, ° СW — konstanta wattmeter, α — jumlah divisi yang dibaca oleh perangkat.

Saat dihidupkan pengukur fase elektrodinamik di sirkuit AC (Gambar.2) perlu untuk memastikan bahwa kabel yang memasok daya ke perangkat terhubung ke terminal generator yang ditandai pada perangkat dengan "*". Sambungan langsung semacam itu dimungkinkan jika tegangan listrik sesuai dengan tegangan pengenal fasor dan arus beban tidak melebihi arus pengenalnya. saat ini.

Tegangan nominal dan arus fasor ditunjukkan pada skalanya, di mana ada juga sebutan: «IND» untuk bagian skala yang sesuai dengan arus yang tertinggal dari tegangan, dan «EMK» untuk bagian skala yang sesuai dengan arus terdepan. Jika tegangan dan arus rangkaian melebihi tegangan pengenal dan arus fasor yang sesuai, itu harus dinyalakan melalui transformator pengukur tegangan dan arus yang sesuai.

Beras. 2. Diagram rangkaian pengukur fase.

Perangkat ferrodinamik mirip dengan perangkat elektrodinamik, tetapi berbeda darinya dalam medan magnet yang ditingkatkan dari kumparan stasioner karena inti magnet yang terbuat dari bahan ferrimagnetik, yang meningkatkan torsi, meningkatkan sensitivitas, melemahkan pengaruh medan magnet eksternal dan mengurangi konsumsi energi listrik. Keakuratan alat ukur ferrodinamika lebih rendah daripada ketelitian alat ukur elektrodinamika. Mereka juga cocok untuk digunakan pada rangkaian arus bolak-balik dengan frekuensi 10 Hz hingga 1,5 kHz.

Beras. 3. Diagram skematis penghitung frekuensi ferodinamik

Beras. 4. Skema menyalakan pengukur frekuensi: a — langsung di jaringan, b — melalui resistansi tambahan

Pengukur frekuensi ferodinamik biasanya dihubungkan ke jaringan tegangan bolak-balik secara paralel atau melalui perangkat kendali jarak jauh tambahan (Gbr.4, a, b), yang merupakan rangkaian listrik dengan resistor, kumparan induktif, dan kapasitor yang terletak di rumah terpisah. Saat menyalakan pengukur frekuensi, Anda harus memeriksa apakah tegangan listrik sesuai dengan tegangan nominal perangkat, yang ditunjukkan pada skalanya. Pengukur frekuensi ferodinamik juga diproduksi tanpa perangkat tambahan untuk beberapa voltase nominal, yang masing-masing sesuai dengan penjepit perangkat tertentu dan penjepit umum bertanda «*».