מכשירי מדידה אלקטרודינמיים ופרודינמיים

מכשירים אלקטרודינמיים ופררודינמיים מבוססים על עקרון האינטראקציה של זרמים של סלילים שונים, שאחד מהם נייח והשני יכול לשנות את מיקומו ביחס לראשון. אנרגיה חשמלית מסופקת לסליל הנע של המכשיר באמצעות קפיצי סליל או חוטים.

מכשירי מדידה אלקטרודינמיים ופרודינאמיים משמשים למדידת זרם, מתח, הספק וכמויות חשמליות אחרות של זרמים ישירים וחילופין. קנה המידה של מדי המתח והאמפר אינם אחידים, ומדדי הוואטים כמעט זהים.

מכשירים אלקטרודינמיים מספקים את הדיוק הגבוה ביותר בעת מדידה במעגלי זרם חילופין בתדר של עד 20 קילו-הרץ, אך הם אינם סובלים עומס יתר, שונים בצריכה משמעותית של אנרגיה חשמלית, והקריאות שלהם מושפעות משדות מגנטיים חיצוניים.

על מנת להפחית השפעה זו במכשירים בעלי דיוק ברמה גבוהה, נעשה שימוש במיגון ובבנייה אסטטית של מערכת המדידה. העלות של מכשירים אלקטרודינמיים היא גבוהה.

קנה המידה של מכשירי מדידה אלקטרודינמי מחולק לרוב לחלוקות מבלי לציין את ערכי החלוקות הללו ביחידות מדידה. במקרה זה, קבוע המכשיר, כלומר. מספר היחידות הנמדדות המתאימות לחלוקה אחת של הסולם נמצא על ידי הנוסחאות:

עבור מד מתח

עבור מד זרם

עבור מד וואט

כאשר Unom ו- Aznom - מתח וזרם נומינלי של המכשיר, בהתאמה, αmah - המספר הכולל של חלוקות הסולם.

במטרים אלקטרודינמיים לזרם נקוב של עד 0.5 A ומד וולט, שתי פיתולי המכשיר מחוברים בטור זה עם זה, ובאמטרים בעלי טווח מדידה של יותר מ-0.5 A - במקביל.

הרחבת גבולות המדידה של מדי זרם אלקטרודינמי מסופקת על ידי חלוקת הסליל הנייח למקטעים, המאפשרת לשנות את טווח המדידה של המכשיר בחצי, כמו גם להשתמש מדידת shunts של שנאי זרם ישר ומדידות זרם בעת מדידה במעגלי זרם חילופין.

הרחבת גבולות המדידה של מדי מתח אלקטרודינמי מושגת על ידי שימוש נגדים נוספים, ובעת מדידה במעגלי זרם חילופין, בנוסף, באמצעות שנאים למדידת מתח.

אורז. 1. ערכות לחיבור מד וואט חד פאזי: א - ישירות ברשת, ב - באמצעות שנאים למדידת מתח וזרם.

בין מכשירי המדידה האלקטרודינמית, הנפוץ ביותר הוא מד וואטים (איור 1).1, א), שבו סליל קבוע עם מספר קטן של סיבובים של חוט עבה מחובר בסדרה במעגל, וסליל נייד - מחובר לבית מובנה או לנגד חיצוני נוסף - במקביל ל. אותו קטע של המעגל שבו נמדד ההספק. על מנת להסיט את חץ מד הוואטים לכיוון הנדרש, יש להקפיד על הכללים להפעלת המכשיר: אנרגיה חשמלית חייבת להיכנס למכשיר מהצד של מסופי הגנרטור של הפיתולים, המסומנים על המכשיר ב-"*" .

הסולם בכל מד וואט מציין את המתח והזרם הנקובים עבורם תוכנן המכשיר. במידת הצורך, מותר להעלות את המתח והזרם ל-120% מהערכים הנומינליים שלהם תוך שעתיים. לכמה מדי וואט אלקטרודינמי יש טווחי מדידה משתנים הן למתח הנומינלי והן לזרם הנומינלי, למשל 30/75/150/300 V ו-2.5/5 A.

הרחבת קנה המידה הנוכחי של מדי וואטים אלקטרודינמיים נעשית באותו אופן כמו מדי זרם אלקטרודינמיים, והרחבת סולם מתח דומה למדידי מתח אלקטרודינמיים. אם מד הוואטים האלקטרודינמי מופעל באמצעות שנאים למדידת מתח וזרם (איור 1, ב), ההספק הנמדד נמצא על ידי הנוסחה

כאשר K.ti ו-Ki - יחסי טרנספורמציה נומינליים, בהתאמה, של שנאים של מדידת מתח וזרם, ° СW - קבוע מד וואטים, α - מספר החלוקים הנקראים על ידי המכשיר.

כאשר מופעל מד פאזה אלקטרודינמי במעגל AC (איור.2) יש צורך לוודא שהחוטים המספקים חשמל למכשיר מחוברים למסופי הגנרטור המסומנים על המכשיר ב-"*". חיבור ישיר כזה אפשרי אם מתח הרשת מתאים למתח הנקוב של הפאסור וזרם העומס אינו עולה על הזרם הנקוב שלו. נוֹכְחִי.

המתח והזרם הנומינליים של הפאזור מוצגים בסולם שלו, שם יש גם ייעודים: «IND» עבור החלק של הסולם המתאים לזרם בפיגור המתח, ו- «EMK» עבור החלק של הסולם המתאים ל- זרם מוביל. במקרה שהמתח והזרם של המעגל עולים על המתח והזרם המדורג המתאימים של הפאסור, יש להפעיל אותו באמצעות שנאי מתח וזרם המדידה המתאימים.

אורז. 2. דיאגרמת מעגל של מד הפאזה.

מכשירים פרודינמיים דומים למכשירים אלקטרודינמיים, אך נבדלים מהם בשדה מגנטי מוגבר של סליל נייח בשל ליבה מגנטית העשויה מחומר פרימגנטי, המגבירה את המומנט, מגבירה את הרגישות, מחלישה את ההשפעה של שדות מגנטיים חיצוניים ומפחיתה את הצריכה. של אנרגיה חשמלית. הדיוק של מכשירי מדידה פרודינמיים נמוך מהדיוק של מכשירים אלקטרודינמיים. הם מתאימים גם לשימוש במעגלי זרם חילופין בתדר של 10 הרץ עד 1.5 קילו-הרץ.

אורז. 3. תרשים סכמטי של מונה תדרים פרודינמי

אורז. 4. תוכנית הפעלת מד התדרים: א - ישירות ברשת, ב - דרך ההתנגדות הנוספת

מדי תדר פרודינמי מחוברים בדרך כלל לרשת מתח חילופין במקביל או באמצעות התקן שלט רחוק נוסף (איור.4, a, b), שהוא מעגל חשמלי עם נגדים, סלילים אינדוקטיביים וקבלים הממוקמים במארז נפרד. בעת הפעלת מד התדר, יש לבדוק שמתח הרשת מתאים למתח הנומינלי של המכשיר, המצוין על קנה המידה שלו. מדי תדרים פרודינמיים מיוצרים גם ללא התקנים נוספים עבור מספר מתחים נומינליים, שכל אחד מהם מתאים למהדק ספציפי של המכשיר ומהדק משותף המסומן ב-«*».