Приборы индукционной системы принцип действия основные характеристики. Индукционные системы. Индукционные петли для слабослышащих

Людям с ослабленным слухом в жизни приходится постоянно сталкиваться с различными звуками в общественных местах. Шум в просторных помещениях не даёт разобрать входящие звуки. Эту проблему решает индукционная петля. Она позволяет качественно, без искажений внешних акустических условий слышать голос собеседника.

Индукционная петля для слабослышащих — что это такое?

Существуют дополнительные устройства для людей с дефектом слуха, которые завоевали доверие во многих странах.

Индукционная петля - это устройство, которое передаёт (например, музыку, телепередачу, радиооповещение) без шумовых помех на слуховой аппарат слабослышащих людей.

Встроенная индукционная катушка в слуховом устройстве принимает сигнал от системы с индукционной петлёй. Для этого необходимо переключиться в режим «катушка» (Т).

Основные составляющие индукционной системы

• Индукционная петля для слабослышащих. Что это такое - рассмотрено выше.
• Усилитель индукционных петель - это вспомогательное устройство, разработанное для создания одноименного поля.
• Индикатор поля, предназначенный для инсталляторов индукционных полей.
• Микрофон.
• Кронштейны для установки устройства.

Индукционные системы устанавливают в концертных залах, аэропортах, кинотеатрах, школах, театрах, церквях, лекториях, вокзалах и других объектах. Тем, кто носит заушный слуховой аппарат, дается возможность общаться с людьми в общественных местах и получать необходимую информацию.

Виды систем с индукционной петлей

Индукционные системы бывают двух видов: стационарные профессиональные и для домашнего пользования, узконаправленные, системы для образования, специального использования и портативные.

Профессиональные индукционные системы

Они созданы для просторных помещений (церквей, переговорных залов, кинотеатров, аэропортов) и отличаются повышенной мощностью и характеристиками частоты.

Основные требования:

• высокая четкость звуков для людей, носящих слуховые устройства;
• оптимальное качества звука в середине поля индукционной петли;
• минимальные помехи от металлоконструкций в зданиях;
• установка индикаторов границ зоны постоянного приема сигнала.

Система обладает функцией автоматического регулирования мощности усиления, в результате создаётся стабильный постоянный уровень напряжённости поля с высоким восприятием речи при внешних помехах.

Они разработаны в соответствии с международным стандартом IEK 60118-4. Главное отличие от других систем - передача звукового сигнала как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.

Существует знак, указывающий людям со слуховыми устройствами, что надо переключить аппарат в режим «Т» (Катушка).

Профессиональные индукционные системы безопасны, стабильно работают и обладают большим запасом прочности.

Системы для узконаправленного использования с индукционной петлёй

Радиус действия индукционных систем - около 1,2 м. В таких системах используется стелька с индукционной петлей и микрофон. Они беспроводные, и установить их в небольшом помещении не составит труда. Системы разработаны для использования в банках, билетных кассах, гостиницах, кассах супермаркетов. Они помогают слабослышащим людям наладить диалог с персоналом.

Для проведения собраний, конференций и переговоров используется портативная система с индукционной петлей. Для этого по всему периметру протягивается кабель. Инновационное устройство содержит индукционную петлю, кабель, усилитель и беспроводной ресивер.

Преимущества портативных индукционных систем

Удобства от использования приборов несомненны. К ним относятся:

• наличие встроенного микрофона;
• беспроводная система;
• компактность;
• встроенный модуль сопряжения оборудования для подключения аудиоустройств непосредственно к разъему усилителя;
• питание от аккумулятора;
• интересный дизайн;
• мобильность (возможность переносить в другие помещения).

Ассортимент индукционных петель, в зависимости от целей, огромен: от профессионального применения в просторных помещениях до компактных портативных устройств. Использование систем с индукционной петлёй дает возможность людям со слабым слухом ориентироваться в звуковом окружении с постоянным повышенным уровнем шума.

Специалисты компании Aurica постоянно работают над тем, чтобы сделать жизнь слабослышащих людей максимально комфортной. Сегодня Auirca предлагает вашему вниманию расширенный ассортимент продукции компании: он включает в себя новейшие устройства, разработанные с использованием самых передовых технологий. Среди них — обширная группа средств вспомогательного оповещения (индукционные системы), работающая на основе принципа индукционного поля.

Технические средства реабилитации для людей с ограниченными возможностями по слуху, пользующихся слуховыми аппаратами. Индукционные системы "Aurica": стационарные, узконаправленные, портативные.

Слышим как все

Как известно, для пользователей слухового аппарата затруднительным остаётся восприятие звуков, передаваемых с помощью различных аудиоустройств - музыки, теле- и радиопередач, информации, транслируемой в общественных местах через динамики и микрофоны с усилителем. Решить эту проблему позволяет использование индукционных систем. В общих чертах принцип действия этих систем выглядит так. У слуховых аппаратов имеется встроенная индукционная катушка, принимающая сигнал от системы с индукционной петлей. Устанавливая переключатель «микрофон - катушка» (М — Т) на своем слуховом аппарате в режим Т (катушка), пользователь может блокировать внешние звуки и усиливать только звуки, получаемые слуховым аппаратом от индукционной системы. Усилитель индукционной системы подключается к выходу аудиоустройства и преобразует сигнал в электрический ток. Катушка слухового аппарата улавливает создаваемое индукционной системой магнитное поле и преобразует его обратно в звуковой сигнал.

Для комфортного прослушивания музыки и звуковых передач в домашних условиях Aurica предлагает целую серию простых в использовании индукционных систем. Такие вспомогательные системы комплектуются усилителем, который подключается к аудио разъему техники, индукционным ковриком или кабелем-петлей, который можно расположить вокруг дивана. Система может синхронизироваться с телевизором, музыкальным центром, MP3-плеером или другой техникой, исключая искажение звука при восприятии через слуховой аппарат.

Ряд предлагаемых компанией Aurica индукционных систем подходит для домашнего и профессионального использования и может эксплуатироваться как индивидуально, так и в общественных местах.

Индукционные системы в общественных местах

Итак, в ассортименте индукционных систем компании Aurica найдутся средства для любых целей: от домашнего пользования до применения в помещениях с огромной площадью. Использование индукционных систем позволяет облегчить для слабослышащего человека восприятие информации и ориентацию в звуковом окружении, не требуя при этом ни дополнительного приемника сигнала, ни лишних затрат энергии слухового аппарата. При применении в местах общественного пользования индукционные системы дают возможность одновременно удовлетворить потребности большого количества людей с затруднениями слухового восприятия. Это значительно оптимизирует работу организаций со слабослышащими людьми, повышает эффективность коммуникации, одновременно экономя время и средства.

Доступная среда

• Наши проекты

Компания «Аурика» стала лауреатом конкурса «100 лучших товаров России».

Студент должен

знать:

Принцип работы измерительных систем;

Значение угла поворота стрелки;

Достоинства и недостатки данных измерительных механизмов;

Применение в измерениях.

Индукционная измерительная система: устройство, векторная диаграмма, принцип работы, вращающий момент, применение. Электростатическая система: устройство, угол поворота подвижной части, защита от внешних электрических полей, применение. Вибрационная, выпрямительная, термоэлектрическая системы. Особенности работы, достоинства и недостатки, применение.

Материал для изучения

Индукционная система.

Принцип работы приборов индукционной системы основан на действии вращающегося, бегущего или переменного магнитного поля переменного тока (создаваемого одним или несколькими неподвижными электромагнитами) на подвижную часть, представляющую собой чаще всего металлический диск. Укрепленный на одной оси с указательной стрелкой алюминиевый диск помещается между электромагнитами таким образом, что их магнитные потоки, пронизывая диск, индуцируют в нем ЭДС и токи. Взаимодействие между индуцированными токами и переменными потоками электромагнитов вызывает вращение диска.

Индукционные приборы разделяются на однопоточные, вращающий момент которых создается взаимодействием одного потока и тока, и многопоточные, вращающий момент которых создается взаимодействием нескольких (не менее двух) потоков и токов.

В однопоточных приборах (рис. 2.3.1, а ) создаваемый катушкой 1 переменный магнитный поток пронизывает алюминиевый диск 3, индуцируя в нем ЭДС и токи. Укрепленный на асимметрично расположенной оси 2 диск перекрывает (экранирует) часть силовых линий магнитного поля катушки. Под влиянием сил взаимодействия потока и индуцированных токов диск поворачивается в сторону уменьшения его площади, находящейся в зоне действия магнитного поля. На рис. 2.3,1, б приведена принципиальная схема устройства простейшего двухпоточного прибора с одним электромагнитом и медным экраном. Переменный магнитный поток катушки 1 частично перекрывается экраном 3 и разбивается на две части: 1) пронизывающую часть диска 2, расположенную против экрана, и 2) пронизывающую часть диска, не закрытую экраном. Наличие экрана создает два пронизывающих диск потока, смещенных в пространстве. Кроме того, вследствие дополнительных потерь на вихревые токи в экране первый поток отстает по фазе от второго потока. Оба потока, сдвинутые по фазе и в пространстве, создают бегущее поле, поворачивающее диск в сторону направления вращения поля (от части полюса, не закрытой экраном, к закрытой). Иногда вместо медных экранов применяют короткозамкнутые медные витки (кольца), которые надеваются на катушки с таким расчетом, чтобы они перекрывали часть полюсных наконечников. Одно и двухпоточные приборы с экраном обладают сравнительно небольшим вращающим моментом и в настоящее время не применяются.

На рис. 2.3.2 приведены принципиальная схема устройства и векторная диаграмма двухпоточного индукционного прибора с бегущим полем. Укрепленный симметрично на оси 2 алюминиевый диск 3 пронизывается двумя смещенными в пространстве потоками Ф 1 и Ф 2 .

Если переменные токи I 1 и I 2 , протекающие по обмоткам двух катушек 4 и 5, сдвинуты по фазе на угол y, то из предположения, что сердечники катушек не насыщены, а потери на гистерезис и вихревые токи в них отсутствуют, следует, что и потоки Ф 1 и Ф 2 будут сдвинуты по фазе на тот же угол y. Потоки Ф 1 и Ф 2 , пронизывая диск, будут индуцировать в нем ЭДС Е 1 и Е 2 , вызывающие в диске токи I" 1 и I" 2 . Электродвижущие силы Е 1 и Е 2 и совпадающие с ними по фазе токи I" 1 и I" 2 будут отставать от своих потоков на угол p/2.

Результирующий момент слагается из двух моментов: момента М 1 , возникающего от взаимодействия потока Ф 1 с током I" 2 , и момента М 2 , создаваемого взаимодействием потока Ф 2 с током I" 1 . Значения моментов, возникающих от взаимодействия между собственными потоками и токами (Ф 1 с током I" 1 и Ф 2 с током I" 2), незначительны, а если принять, что диск имеет только активное сопротивление, то они равны нулю (так как угол сдвига между потоком и током, им индуцированным, равен p/2). Подвижная часть приборов, обладающая значительной инерцией, не будет реагировать на изменения мгновенных значений вращающего момента в течение каждого периода переменного тока, и отклонение ее вместе со стрелкой 1, а, следовательно, и показания прибора будут зависеть от среднего значения вращающего момента. Как известно, среднее за период значение вращающего момента М ВР от взаимодействия переменного потока Ф с индуцированным им в диске током I пропорционально значениям взаимодействующих потока Ф и тока I, а также косинусу угла g сдвига по фазе между ними, т.е.

.

Моменты М 1 и М 2 могут быть определены по следующим формулам:

; .

На основании данных векторной диаграммы, приведенной на рис. 2.3.2, б , эти равенства могут быть представлены в следующем виде:

;

.

Противоположные знаки моментов М 1 и М 2 указывают на то, что один контур тока (I" 1) втягивается во взаимодействующее с ним поле (Ф 2), а другой (I" 2) выталкивается из взаимодействующего с ним поля (Ф 1). Оба момента совпадают по направлению и поворачивают диск в одну и туже сторону, что подтверждается проверкой по правилу левой руки с учетом сдвига фаз между потоками и токами.

Поэтому результирующий момент, действующий на диск, равен . Результирующий момент направлен в сторону от опережающего по фазе потока (в данном случае Ф 1) к отстающему. При неизменном сопротивлении диска и синусоидальном характере изменения потоков с частотой f токи равны: ; . Тогда выражение для результирующего момента примет следующий вид:

Вращающий момент индукционных приборов пропорционален произведению магнитных потоков, пронизывающих контур, синусу угла сдвига между ними и зависит от частоты тока. Из последней формулы следует, что для создания вращающего момента необходимо иметь не менее двух переменных потоков (или двух составляющих одного потока), сдвинутых по фазе и смещенных в пространстве. В случае совпадения потоков по фазе y = 0 и siny = 0 вращающий момент равен нулю. Максимальный вращающий момент будет при наибольших значениях магнитных потоков и сдвига фаз между ними в ¼ периода (y = 90° и siny = 1). При ненасыщенных сердечниках потоки Ф 1 и Ф 2 прямо пропорциональны токам I 1 и I 2 , протекающим по обмоткам катушек 4 и 5 (рис. 2.3.2) и, следовательно, значение результирующего момента равно

М ВР = k f I 1 I 2 sin y.

Противодействующий вращению подвижной части момент М ПР может быть создан пружиной (при использовании в качестве ваттметра), и в этом случае он будет пропорционален углу закручивания a: М ПР = D КР a. Для момента равновесия М ВР = М ПР или

k f I 1 I 2 sin y = D КР a, откуда угол поворота подвижной части прибора равен

,

т.е. пропорционален произведению токов, проходящих через катушки (либо пронизывающих диск потоков), синусу угла сдвига между ними и зависит от частоты тока.

К числу достоинств индукционных приборов следует отнести большой вращающий момент (до 5 г·см), малое влияние внешних магнитных полей, стойкость к перегрузкам (подвижная часть приборов не требует подвода тока и выполняется весьма прочной), надежность в работе. Изменение температуры окружающей среды вызывает изменение активного сопротивления диска, что в некоторой степени влияет на показания приборов.

В отличие от приборов переменного тока других систем индукционные приборы могут применяться в сетях с одной определенной частотой: на приборах обычно указывается номинальная частота измеряемой величины. Даже небольшое изменение частоты, как в сторону ее увеличения, так и в сторону уменьшения приводит к большим погрешностям измерений. В связи с этим амперметры и вольтметры индукционной системы не получили широкого распространения.

Индукционные измерительные механизмы используются преимущественно в счетчиках электрической энергии для цепей переменного тока промышленной частоты.

Вибрационная система.

Измерение частоты резонансным (вибрационным) частотомером основано на возникновении явления резонанса гибких стальных пластин, вибрирующих под влиянием переменного магнитного потока. Применяют две конструкции измерительных механизмов частотомеров – с непосредственным и косвенным возбуждением.

Измерительный механизм частотомера с непосредственным возбуждением (рис. 2.3.3,а) имеет электромагнит 1, обмотка которого включается в контролируемую сеть подобно вольтметру. В поле электромагнита находятся два ряда гибких стальных пластин 3, закрепленных в основаниях 4. Прибор имеет лицевую панель 2, в окнах которой видны отогнутые края пластин, окрашенные в белый цвет. Вдоль отверстий лицевой панели нанесены деления шкалы с интервалом в 0,5 Гц, обычно соответствующим разности частот собственных колебаний двух соседних пластин.

Под влиянием переменного поля электромагнита, вызванного током, частота которого измеряется, пластины частотомера в момент похождения тока через амплитудное значение притягиваются к электромагниту и удаляются от него при каждом нулевом значении тока. С наибольшей амплитудой колеблется та пластина, частота собственных колебаний которой равна удвоенному значению измеряемой частоты. Отогнутый конец этой пластины виде в окне шкалы, как прямоугольник, и указывает на шкале значение частоты (рис. 2.3.3, б ).

У частотомера с косвенным возбуждением (рис. 2.3.3, в ) электромагнит 1 притягивает якорь 6, к которому через основание 4 прикреплен один ряд гибких стальных пластин 3. Якорь и пластины прикреплены к эластичной опоре 5. При включении электромагнита в контролируемую цепь пластины начинают колебаться с удвоенной частотой.

Резонансные частотомеры выполняются на диапазоны частот 45 – 55 и 450 – 550 Гц. Их точность соответствует классам 1,0 и 1,5.

Электростатическая система.

Электростатическими называются приборы, вращающий момент которых создается в результате действия сил электрического поля, возникающих между разноименно заряженными проводниками – электродами измерительного механизма. Указанный способ создания вращающего момента принципиально отличает электростатические приборы от всех приборов непосредственной оценки, у которых вращающий момент возникает в результате взаимодействия магнитного поля измерительного механизма с током.

Электростатический измерительный механизм представляет собой конденсатор той или иной конструкции, емкость которого изменяется при перемещении его подвижной части, вызванном подключением к электродам прибора нагрузки, напряжение которой измеряется. Величина перемещения связана определенной зависимостью со значением напряжения. Электрическая емкость конденсатора, как известно, прямо пропорциональна абсолютной диэлектрической проницаемости диэлектрика, разделяющего электроды, и активной площади S электродов, т.е. площади нормальной проекции подвижного электрода на неподвижный, обратно пропорциональна расстоянию между электродами d. В зависимости от способа изменения емкости измерительные механизмы разделяются по конструкции на два вида.

На рис. 2.3.4, а представлен механизм, емкость которого изменяется под воздействием сил электрического поля в результате изменения d при практически неизменной активной площади S . Электроды 7 и 5 жестко прикреплены к деталям из изоляционного материала; они представляют собой неподвижную часть измерительного механизма. Электрод 6 прикреплен к планке 4 эластичными металлическими лентами; он является основной деталью подвижной части. При измерении постоянного напряжения U пластины 7 и 6 заряжаются одноименными по знаку зарядами, а пластина 5 – зарядами противоположного знака. Под действием сил электрического поля пластина 6 отталкивается от пластины 7 и притягивается к пластине 5. Перемещение пластины 6 вправо вызывает линейное перемещение прикрепленной к ней тяги 2, а, следовательно, и поворот оси 3 со стрелкой 1 на некоторый угол. Противодействующий момент у измерительных механизмов такой конструкции создается силой веса пластины 6 при отклонении ее от вертикального положения.

У измерительного механизма на рис. 2.3.4, б емкость изменяется вследствие изменения активной площади S при неизменной d. При подключении напряжения неподвижные пластины 8 и 9 заряжаются одноименными зарядами, а пластины 10 подвижной части – зарядами противоположного знака. Под действием сил электрического поля пластины 10 поворачиваются так, чтобы активная площадь увеличивалась, т.е. на рис. 2.3.4, б по часовой стрелке. Часто подвижная часть таких измерительных механизмов закрепляется на растяжках, а у более чувствительных приборов – на подвесе. Тогда указателем служит луч, отраженный от зеркала, закрепленного на растяжке или подвесе. противодействующий момент создается силами упругости спиральной пружины, растяжек или подвеса.

Определим вращающий момент М электростатического измерительного механизма в цепи постоянного тока на основании уравнения . Энергия измерительного механизма в данном случае есть энергия электрического поля конденсатора, образованного электродами этого механизма, т.е. , тогда . Так как противодействующий момент М ПР = Wa (W – удельный противодействующий момент, зависящий только от свойств упругого элемента), то уравнение шкалы электростатического прибора в цепи постоянного тока . Из формулы ясно, что знак угла отклонения a не зависит от полярности измеряемого напряжения, следовательно, электростатические приборы пригодны для измерения в цепях переменного тока. В этом случае мгновенный вращающий момент , где u – мгновенное значение переменного напряжения. За период Т изменения напряжения подвижная часть ввиду ее инерционности не сможет существенно изменить своего положения и отклонение определяется средним значением вращающего момента: .

Но , где U – действующее значение измеряемого напряжения. Выражение вращающего момента соответствует формуле вращающего момента для постоянного тока, следовательно, уравнение шкалы такого механизма в цепи переменного тока тождественно при условии замены постоянного напряжения действующим значением измеряемого переменного напряжения.

Из выведенных уравнений очевидно, что на основе электростатического измерительного механизма может быть выполнен вольтметр, непосредственно измеряющий напряжение постоянного или переменного тока без предварительного преобразования этой величины. Из двух конструкций измерительного механизма более распространена конструкция, приведенная на рис. 2.3.4, б . Шкала электростатического вольтметра неравномерна, так как угол a пропорционален квадрату напряжения, однако она может быть существенно линеаризована. Это достигается выполнением электродов 3 (рис. 2.3.4, б ) такой формы, чтобы множитель d С / d a в формуле угла поворота при увеличении a уменьшался. Электростатический вольтметр для создания вращающего момента не нуждается в потреблении тока от объекта измерения. Однако ввиду наличия емкости и некоторой проводимости изоляции измерительного механизма прибор в цепи переменного тока потребляет незначительный емкостный ток и крайне малый ток утечки изоляции (при измерении постоянного напряжения – только ток утечки). Входное сопротивление электростатических вольтметров очень велико – оно достигает 10 10 Ом, а емкость мала – измеряется десятками пикофарад. Очень малое потребление тока из контролируемой цепи является одним из существенных преимуществ электростатических вольтметров. Другое преимущество – широкий частотный диапазон применения, измеряемый десятками мегагерц.

Недостатком электростатических измерительных механизмов являются малый (меньший, чем у всех рассмотренных механизмов) вращающий момент и, как следствие этого, малая чувствительность. Они нечувствительны к внешним магнитным полям, но чувствительны к электрическим. Для защиты от них измерительные механизмы помещают в электростатические экраны – замкнутые поверхности из электропроводящих металлов, например из фольги, или в металлические корпуса, которые обычно заземляют.

Температурные погрешности рассматриваемых приборов возникают ввиду зависимости упругих свойств пружин, растяжек или подвесов от температуры. Они не превышают 0,2 % диапазона измерения. Частотная погрешность электростатических приборов, а также погрешность, зависящая от формы кривой измеряемого напряжения, малы. Это позволяет использовать приборы в широком диапазоне частоты измеряемого сигнала, достигающем десятков мегагерц (в частности в радиотехнических целях) при точности измерения, соответствующей классам 0,5; 1,0; 1,5.

Выпускаются переносные и щитовые одно- и многопредельные электростатические приборы. Основная область применения переносных приборов – экспериментальные, исследовательские работы, требующие высокой точности измерения напряжения, тока, выполняемого как в мощных, так и в маломощных цепях в диапазоне напряжений от 10 В до 300 кВ с верхним пределом частоты до десятков мегагерц. Щитовые приборы применяют главным образом в стационарных электроэнергетических установках высокого напряжения, в частности постоянного тока.

Индукционные измерительные приборы . Счетчики электрической энергии.

На основе индукционного измерительного механизма выполняются, как правило, счетчики электрической энергии. Устройство и векторная диаграмма прибора индукционной системы показаны на рисунке:

Механизм состоит из двух индукторов выполненных в виде стержневого и П-образного индукторов, между которыми находится подвижный неферромагнитный (алюминиевый) диск. На индукторах намотаны обмотки, по которым протекают соответственно токи I 1 и I 2 , возбуждающие магнитные потоки Ф 1 и Ф 2 . С осью диска связан счетный механизм, который считает число оборотов диска. Для предотвращения холостого вращения диска (для предотвращения самохода) в непосредственной близости от него укреплен постоянный магнит (тормозной магнит). Принцип действия прибора следующий:

При подключении прибора в сеть переменного тока токи I 1 и I 2 возбуждают магнитные потоки Ф 1 и Ф 2 , которые совпадают по фазе с соответствующими токами (см. векторную диаграмму). Магнитные потоки, пересекая плоскость диска, индуцируют в нем переменные Э.Д.С. Е 1 и Е 2 которые отстают от своих потоков на угол 90 ° . Под действием этих Э.Д.С. в диске возникают два вихревых тока I д1 и I д2 совпадающих по фазе с соответствующими Э.Д.С. (сопротивление диска считаем чисто активным).

В результате втягивания контура тока I д1 потоком Ф 2 и выталкивания контура тока I д2 потоком Ф 1 , возникают два противоположно-направленных момента, действующих на диск. Их мгновенные значения:

к 1 и к 2 - коэффициенты пропорциональности.

Уравнения для магнитных потоков можно записать как:

Вихревые токи, наводимые в диске соответствующими потоками, будут определяться как:

Среднее значение моментов можно рассчитать по формулам:

Так как, а уравнение для суммарного вращающего момента, действующего на диск, будет равно:

Токи, наводимые в диске, могут быть определены как:

И.

f- частота питающий цепи, к3 и к4- коэффициенты пропорциональности.

С учетом этого:

Или:

где К=k 1 k 4 +k 2 k 3 .

Максимальный вращающий момент достигается при.

Для создания тормозного момента и обеспечения равномерного вращения диска в конструкции предусмотрен постоянный тормозной магнит.

В результате взаимодействия поля магнита и вращения диска, возникает вихревой ток:

ω - угловая скорость вращения диска, к5- коэффициент пропорциональности.

Взаимодействие iв с Фп вызывает тормозной момент, равный:

Или.

Кт=К 5 К 6 .

Достоинства приборов индукционной системы.

Приборы имеют большой вращающий момент, мало подвержены влиянию внешних магнитных полей и имеют большую перегрузочную способность.

Недостатки приборов индукционной системы.

К недостаткам следует отнести невысокую точность, большое самопотребление, зависимость показаний от частоты и температуры.

Однофазный счетчик электрической энергии.

Если катушку 1 включить параллельно источнику энергии, а катушку 2 последовательно потребителю, тогда:

или:

где k вр =k U k I.

Из векторной диаграммы видно, что при.

Тогда можно записать:

При неизменной мощности нагрузки Р, вращающий и тормозной моменты равны друг другу.

М вр =М т. Поэтому можно записать:

Или. Если это равенство представить в виде: , то после интегрирования за промежуток времени от t 1 до t 2 получим:

Постоянная прибора; N- число оборотов за время t=t 2 -t 1

Величина, называемая постоянной счетчика, определяется следующим выражением:

Величина, называемая номинальной постоянной счетчика, определяется как:

k- передаточное число счетчика – число оборотов на единицу энергии.

Погрешность счетчика, обусловленная трением оси в опорах и другими неучтенными факторами, рассчитывается по формуле:

Однофазные счетчики выпускают на частоты 50 и 60 Гц, на рабочий ток до 40 А и на напряжения 110, 120, 127, 220, 230, 240 и 250 В. Классы точности счетчиков ниже 1.

Совокупность двух или трех однофазных измерительных механизмов образуют трехфазный счетчик.

Промышленностью выпускаются счетчики типов:

Счетчики активной энергии – СА 3- для трех проводных цепей и СА 4 для четырех проводных цепей.

Счетчики реактивной энергии – СР 3 для трех проводных цепей и СР 4 для четырех проводных цепей.

Счетчики реактивной энергии для однофазных цепей не выпускаются.

Cтраница 1

Приборы индукционной системы основаны на принципе взаимодействия вращающегося или бегущего магнитного поля, возбуждаемого переменными токами, протекающими по системе неподвижных обмоток прибора, с токами, индуктируемыми в подвижной части измерительного устройства, приходящей при этом в движение. Эти приборы применяются исключительно в цепях переменного тока одной определенной частоты, указанной на приборе, отличаются большим вращающим моментом, стойкостью к перегрузкам, малой зависимостью показаний от внешних магнитных полей. Однако точность их невысока, а подвижная часть обладает большой инерцией, затрудняющей выполнение измерений при быстро протекающих процессах.  

Приборы индукционной системы в настоящее время служат для измерения расхода электрической энергии в цепях переменного тока. Действие индукционного счетчика основано на взаимодействии вихревых токов с вращающимся магнитным полем.  

Приборы индукционной системы предназначены только для пе - ременного тока и применяются главным образом в качестве счетчиков или ваттметров. Работа этих приборов основана на явлении взаимодействия вращающегося или бегущего магнитного поля с диамагнитным металлическим (например, алюминиевым) диском, укрепленным на оси.  

Приборы индукционной системы пригодны для измерений только в цепях переменного тока промышленной частоты, а практически они строятся лишь для переменного тока частотой 50 гц.  

Приборы индукционной системы, напротив, пригодны и поверяются только при переменном токе. Частота тока при этом должна быть равна обозначенной на приборе.  

Приборы индукционной системы предназначены для измерения электрических величин только в цепях переменного тока.  

Приборы индукционной системы пригодны только для измерения переменного тока определенной частоты. Они обладают большим вращающим моментом, устойчивы к перегрузкам, просты по устройству и дешевы.