Индукционный измерительный

2.10. Магнитный усилитель (см. 2.1, б), работающий в режиме свободного намагничивания, подключен к источнику синусоидального напряжения с амплитудой 85 В и частотой 50 Гц. Суммарное сопротивление нагрузки и активного сопротивления рабочих обмоток 500 Ом. Сердечники изготовлены из сплава 50НП и имеют сечение s = = 0,65 см2. Построить'кривую индукции в сердечниках, приняв кривую намагничивания идеально прямоугольной с индукцией насыщения 1,3 Т. Параметры усилителя: о>р= wl = 1600; шу= 16 000; /у= 0,0027 А.

Сплавы с высокой индукцией насыщения. Из обычных материалов наивысшей индукцией обладает железо (jjfl /VI., « 2,1 Тл).

При увеличении напряженности поля сначала индукция В растет; после достижения некоторого значения дальнейшего роста индукции не происходит. Это значение называют индукцией насыщения.

В последнее время разработаны стали с кубической текстурой, с низкими удельными потерями в любом направлении плоскости ленты (Р 1,5/400^ 17 Вт/кг) и высокой индукцией насыщения (BS>1,8 Тл). Таких свойств добиваются легированием никелем и

Измерительные трансформаторы постоянного тока. Принципиальная схема преобразователя приведена на 7.3, а. На два идентичных сердечника из ферромагнитного материала со значительной магнитной проницаемостью и относительно небольшой индукцией насыщения (например, из пермаллоя) намотаны первичные и вторичные обмотки, числа витков которых равны соответственно w1 и wt. По первичным обмоткам, намотанным на обоих сердечниках в одинаковых направлениях и соединенным последовательно, пропускают измеряемый постоянный ток. Вторичные обмотки, также соединенные последовательно, но намотанные в противоположных направлениях, подключают к источнику переменного напряжения.

При некотором значении напряженности намагничивающего поля в области, близкой к насыщению, форма и размеры петли гистерезиса при дальнейшем увеличении этого значения уже не изменяются, растут лишь ее безгистерезисные участки. Такая петля называется предель~ ной петлей гистерезиса. Точки пересечения предельной петли гистерезиса с осями координат определяют остаточную индукцию ВГ и коэрцитивную силу Нс, которые вместе с индукцией насыщения Bs являются характеристиками магнитных материалов. Свойства некоторых магнитных материалов, особенно ферритов, также характеризуются коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса /гп = Вг/Вг. Материалы, в которых /г„ « 1, называют материалами с прямоугольной петлей гистерезиса.

Таким образом, для магнитоупругих преобразователей выгодно применять материалы, у которых сочетается большое значение магнитострикции с большим значением проницаемости и с малой индукцией насыщения. Поэтому для магнитоупругих преобразователей часто применяют пермаллой. Магнитоупругие преобразователи выполняются также из обычной мягкой стали и из кремнистой стали. При этом чувствительность таких преобразователей хотя и меньше, чем у преобразователей из пермаллоя, но вполне достаточна для практических целей.

Постоянный магнит характеризуется индукцией насыщения В,, соответствующей ей напряженностью Н„, остаточной индукцией В, и коэрцитивной силой Нс, а также коэффициентом возврата р и максимумом удельной магнитной энергии Атах.

Измерительные трансформаторы постоянного тока. Принципиальная схема преобразователя приведена на 7.3, а. На два идентичных сердечника из ферромагнитного материала со значительной магнитной проницаемостью и относительно небольшой индукцией насыщения (например, из пермаллоя) намотаны первичные и вторичные обмотки, числа витков которых равны соответственно wl и а»2- По первичным обмоткам, намотанным на обоих сердечниках в одинаковых направлениях и соединенным последовательно, пропускают измеряемый постоянный ток. Вторичные обмотки, также соединенные последовательно, но намотанные в противоположных направлениях, подключают к источнику переменного напряжения.

При некотором значении напряженности намагничивающего поля в области, близкой к насыщению, форма и размеры петли гистерезиса при дальнейшем увеличении этого значения уже не изменяются, растут лишь ее безгистерезисные участки. Такая петля называется предельной петлей гистерезиса. Точки пересечения предельной петли гистерезиса с осями координат определяют остаточную индукцию ВГ и коэрцитивную силу Нс, которые вместе с индукцией насыщения Bs являются характеристиками магнитных материалов. Свойства некоторых магнитных материалов, особенно ферритов, также характеризуются коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса kn = Br/Bs. Материалы, в которых kn « 1, называют материалами с прямоугольной петлей гистерезиса.

Низконикелевый легированный пермаллой (марки 50НХС), содержащий 38—50% никеля (с добавками марганца, кремния, хрома), имеет меньшие значения относительной магнитной проницаемости, чем легированный высоконикелевый, но его удельное сопротивление превышает таковое у большинства марок высоконикелевого легированного пермаллоя. Низконикелевый легированный пермаллой применяют для изготовления сердечников трансформаторов, катушек индуктивности, магнитопроводов приборов и разных аппаратов, главным образом в телефонии и радиотехнике. При радиочастотах обычно применяют ленты толщиной от десятков до нескольких микрометров. Низконикелевый легированный пермаллой выпускают марок 45Н, 50Н, 50НП и 65НП. Первые две обладают петлей гистерезиса обычного типа, две последние — петлей прямоугольной формы, что достигается определенной текстурой вдоль тонкой ленты. Низконикелевый пермаллой марок 45Н и 50Н обладает высокой индукцией насыщения по сравнению с другими видами пермаллоя. Его применяют в качестве материала сердечников трансформаторов, дросселей, деталей реле, работающих с подмагничиванием, полюсных наконечников,

Индукционный измерительный механизм. В основе работы индукционного измерительного механизма — действие переменного магнитного поля на индуктированные им токи. Отсюда можно заключить, что такой измеритель может работать только в цепях переменного тока.

Индукционный измерительный механизм, снабженный вместо стрелки и шкалы счетным механизмом, называют счетчиком электрической энергии.

Много сделал для развития электроизмерительной техники во второй половине XIX и в начале XX вв. выдающийся русский электротехник М. О. Доливо-Добро-вольский. Им разработаны амперметр и вольтметр электромагнитной системы, изготовлен индукционный измерительный механизм с вращающимся магнитным полем и подвижной частью в виде диска, который был затем положен в основу ваттметра и фазометра, разработаны рекомендации по конструированию ферродинамических

В качестве вращающего элемента однофазного счетчика используется индукционный измерительный механизм. Принцип действия механизма основан на взаимодействии двух или нескольких переменных магнитных потоков с токами, индуцированными ими в подвижном алюминиевом диске. Можно показать, что возникающий в индукционном измерительном механизме вращающий момент М равен:

8.19. Индукционный измерительный механизм (в) их схема включения однофазного счетчика (б)

8.19. Индукционный измерительный механизм (а) их схема включения однофазного счетчика (в) .

Во-первых, М. О. Доливо-Добровольский разработал электромагнитные амперметры и вольтметры, изобрел и изготовил индукционный измерительный механизм с вращающимся магнитным полем и подвижной частью в виде диска и применил его в ваттметре и фазомэтре, а также предложил и сконструировал ферродинамиче-ские ваттметры. Однако ввиду низкого уровня электротехнической промышленности дореволюционной России патенты М. О. Доливо-Добровольского первоначально были использованы за рубежом, в частности по ним выпускала приборы немецкая фирма АЭГ.

Индукционные измерительные механизмы. Индукционный измерительный механизм состоит из одного или нескольких неподвижных электромагнитов и подвижной части, выполненной обычно в виде алюминиевого диска.

7-1. Двухпоточный индукционный измерительный механизм.

Во-первых, М.,0. Доливо-Добровольский разработал электромагнитные амперметры и вольтметры, изобрел и изготовил индукционный измерительный механизм с вращающимся магнитным полем и подвижной частью в виде диска и применил его в ваттметре и фазометре, а также предложил и сконструировал ферродинамические ваттметры. Однако ввиду низкого уровня электротехнической промышленности, дореволюционной России патенты М. О. Доливо-Добровольского первоначально были использованы за рубежом, в частности по ним выпускала приборы немецкая фирма АЭГ.

Индукционные измерительные механизмы. Индукционный измерительный механизм состоит из одного или нескольких неподвижных электромагнитов и подвижной части, выполненной обычно в виде алюминиевого диска.