Измерительные механизмы электродинамической и ферродинамической систем

Общие сведения. Электродинамические (ферродинамические) приборы состоят из электродинамического (ферродинамического) измерительного механизма с отсчетным устройством в измерительной цепи. Эти приборы применяют для измерения постоянных и переменных токов и напряжений, мощности в цепях постоянного и переменного токов, угла фазового сдвига между переменными токами и напряжениями. Электродинамические приборы являются наиболее точными электромеханическими приборами для цепей переменного тока.

Измерительный механизм. Вращающий момент в электродинамических и ферродинамических измерительных механизмах возникает в результате взаимодействия магнитных полей неподвижной и подвижной катушек с токами.

Электродинамический измерительный механизм имеет две последовательно соединенные неподвижные катушки 1, разделенные воздушным зазором, и подвижную катушку 2. Ток в подвижной катушке подводится через пружинки, создающие противодействующий момент.

В электродинамических логометрических механизмах подвижная часть состоит из двух жестко скрепленных между собой под определенным углом подвижных катушек, находящихся в поле неподвижных катушек. Токи к подвижным катушкам подводят с помощью безмоментных токопроводов. Анализ работы механизма показывает, что угол отклонения подвижной части определяется отношением токов через подвижные катушки и зависит от фазовых сдвигов этих токов относительно тока через неподвижную катушку.

На работу электродинамических измерительных механизмов влияние оказывают внешние магнитные поля, так как собственное поле механизма невелико. Для защиты от внешних магнитных полей применяют магнитное экранирование. Иногда применяют так называемые астатические измерительные механизмы, на которые внешние поля действуют значительно слабее.

Особенности электродинамических динамических измерительных механизмов придают электродинамическим приборам определенные положительные свойства. Электродинамические измерительные механизмы работают как на постоянном, так и на переменном токе (примерно до 10кГц) с высокой точностью и обладают высокой стабильностью своих свойств.

Однако электродинамические измерительные механизмы имеют низкую чувствительность по сравнению с магнитоэлектрическими механизмами. Поэтому приборы с электродинамическими механизмами обладают большим собственным потреблением мощности. Электродинамические измерительные механизмы имеют малую перегрузочную способность по току, относительно сложны и дороги.

Ферродинамический измерительный механизм отличается от электродинамического механизма тем, что его неподвижные катушки имеют магнитопровод из магнитомягкого листового материала, позволяющий существенно увеличивать магнитный поток, а следовательно, и вращающий момент. Однако использование ферромагнитного сердечника приводит к появлению погрешностей, вызванных его влиянием, например погрешностей от нелинейности кривой намагничивания, от гистерезиса при работе на постоянном токе и т.д. Ферродинамические измерительные механизмы мало подвержены влиянию внешних магнитных полей, так как имеют достаточно сильные собственные поля.