电磁系仪表
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电磁系仪表工作原理宝子们!今天咱们来唠唠电磁系仪表的工作原理,可有趣啦!咱先来说说啥是电磁系仪表呢。
你可以把它想象成一个超级聪明的小侦探,专门探测电流或者电压这些电家伙的情况。
电磁系仪表的结构呀,就像一个小小的电世界。
它有个固定的线圈,这个线圈就像是一个固定的小房子,电流呢就像一群调皮的小蚂蚁,要从这个小房子里经过。
当电流通过这个固定线圈的时候,就会产生磁场,就好像小蚂蚁们齐心协力创造出了一个神秘的力量场。
这个磁场可不得了呢。
在这个磁场里呀,还有一个可活动的部分,比如说一个铁片或者是一个可动的线圈之类的。
这个可动的部分就像是一个小木偶,被磁场这个无形的线牵着走。
你想啊,电流产生的磁场就像一双双小手,在推动着这个可动部分。
如果电流大呢,那产生的磁场就强,这双小手就更有力气,可动部分就会动得更厉害;要是电流小,磁场弱,小手力气小,可动部分动得就比较小。
就拿测量电流来说吧。
当电路里的电流通过电磁系仪表的固定线圈,产生了磁场,这个磁场就会让可动部分发生偏转。
这个偏转可不是瞎转的哦,它是有规律的。
我们在仪表上会有一个刻度盘,就像一把尺子一样。
可动部分偏转的角度就对应着刻度盘上的刻度,这样我们就能知道电流到底有多大啦。
比如说,可动部分偏转了很大的角度,指到刻度盘上比较大的数值那里,那说明电流就比较大喽。
再说说测量电压吧。
其实呀,电压和电流是有关系的,就像两个好伙伴。
当我们把电磁系仪表接到电路里测量电压的时候,它也是通过内部的一些小魔法来工作的。
仪表内部的电路会根据电压的大小,让合适的电流通过固定线圈,然后还是产生磁场,让可动部分偏转,最后在刻度盘上显示出对应的电压值。
电磁系仪表还有个很可爱的特点呢。
它的刻度盘可不是均匀的哦,就像一个调皮的小脸蛋,这里鼓一点那里凹一点。
这是为啥呢?因为磁场和可动部分的关系不是那种规规矩矩的线性关系,所以刻度盘就变得不均匀啦。
不过这也不影响它准确地测量电的情况啦。
而且呀,电磁系仪表还很耐用呢。
电磁式仪表的结构和工作原理电磁系仪表是一种交直流两用的测量仪表,其测量机构主要由通过电流的固定线圈和处于固定线圈内的可动软磁铁芯组成,可分为吸引型、排斥型和排斥-吸引型三种基本类型。
下面介绍吸引型的测量机构工作原理。
吸引型测量机构如图1 所示。
它是扁平型的固定线圈和可动的软磁铁芯所组成。
扁线圈中的中间有一条窄缝。
在可动部分的转轴上,还固定有指针、游丝、平衡锤和阻尼片。
当被测量的电流通过固定线圈时,在线圈的窄缝中就产生磁场。
在磁场的电磁力作用下,软磁铁芯被吸入线圈的窄缝,带动可动部分偏转,当偏转到的转动力矩与游丝的反作用力矩平衡时,指针就稳定下来。
当被测量电流的方向改变时,则磁场方向及铁芯被磁化的极性也同时改变,所以相互之间的吸引作用仍保持不变,也就是转动力矩的方向不变,由此可知转动力矩的方向与电流方向的变化无关,因此电磁系仪表能用于交流电路的测量。
在交流电路中,固定线圈的磁场使可动体发生偏转的电磁能量为212W Li =式中i 为通过线圈的电流,L 为线圈的电感。
此时电磁能量是用来产生转矩的,测量机构的瞬时转动力矩为212t dW dLM i dtd α==可动部分的平均转矩为∫∫==TTt p dt i Td dL dt M TM 0201211α式中,2021I dt i TT=∫(I 是交流电流的有效值)。
因此电磁系仪表的转动力矩为2212p f dLM IK I d α== 式中f K 表示频率为f 时仪表的系数。
若电磁系仪表用于直流电路时,则转矩为20I K M =1—线圈 2—固定线圈 3—可动铁芯4—磁屏蔽 5磁感应阻尼片 图1 电磁系线圈测量机构式中,0K 为直流条件下仪表的系数。
反作用力矩由游丝产生,反作用力矩为M D αα=⋅当转动力矩平衡时,p M M α=,即221212dL D I d dL I D d αααα⋅==由于当/dL d α为常数时,偏转角与通过线圈的电流的平方成正比,所以电磁系仪表的刻度特性是非线性,前密后疏。
磁电式电磁式电动式仪表的定义原理Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】磁电式、电磁式、电动式仪表的定义、原理1 什么是磁电式仪表磁电式仪表广泛地应用于直流电压和电流的测量,如与各种变换器配合,在交流及高频测量中也得到较广泛的应用,因此在电气测量指示仪表中占有极为重要的地位。
2 磁电式仪表是由哪几部分构成的磁电式仪表是由固定的磁路系统和可动部分组成的。
仪表的磁路系统是在永久磁铁1的两极,固定着极掌2。
两极掌之间是圆柱形铁心3。
圆柱形铁心固定在仪表的支架上,用来减小磁阻,并在极掌和铁心之间的气隙中形成沿圆柱形表面均匀辐射的磁场,其磁感应强度处处相等,方向与圆柱形表面垂直。
处在这个磁场中的可动线圈4是用很细的漆包线绕制在铝框架上的。
框架的两端分别固定着半轴,半轴上的另一端通过轴尖支承于轴承中。
指针6安装在前半轴上。
当可动线圈4通入电流时,在磁场的作用下便产生转动力矩,使指针随着线圈一起转动。
线圈中通过的电流越大,产生的转动力矩也越大,因此指针转动的角度也大。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时,还同时用它来导人和导出电流,如图4-1(b)所示。
因此装设了两个游丝,它们的螺旋方向相反。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
高灵敏度仪表为减轻可动部分的重量,通常采用无框架动圈,并在动线圈中加短路线圈,以产生阻尼作用。
磁电式仪表按磁路形式又分为内磁式、外磁式和内外磁式三种,如图4-2所示。
内磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的内部。
外磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的外部。
内外磁式的结构是在可动线圈的内外都有永久磁铁,磁场较强,可使仪表的结构尺寸更为紧凑。
3 磁电式仪表是如何工作的磁电式仪表是根据载流导体在磁场中受力的原理,即电动机原理而制成的。
磁电式仪表测量机构产生力矩的原理如图4-3所示。
4.什么是电磁式仪表电磁式仪表是测量交流电流与电压最常见的一种仪表。
磁电式、电磁式、电动式仪表的定义、原理1 什么是磁电式仪表?磁电式仪表广泛地应用于直流电压和电流的测量,如与各种变换器配合,在交流及高频测量中也得到较广泛的应用,因此在电气测量指示仪表中占有极为重要的地位。
2 磁电式仪表是由哪几部分构成的?磁电式仪表是由固定的磁路系统和可动部分组成的。
仪表的磁路系统是在永久磁铁1的两极,固定着极掌2。
两极掌之间是圆柱形铁心3。
圆柱形铁心固定在仪表的支架上,用来减小磁阻,并在极掌和铁心之间的气隙中形成沿圆柱形表面均匀辐射的磁场,其磁感应强度处处相等,方向与圆柱形表面垂直。
处在这个磁场中的可动线圈4是用很细的漆包线绕制在铝框架上的。
框架的两端分别固定着半轴,半轴上的另一端通过轴尖支承于轴承中。
指针6安装在前半轴上。
当可动线圈4通入电流时,在磁场的作用下便产生转动力矩,使指针随着线圈一起转动。
线圈中通过的电流越大,产生的转动力矩也越大,因此指针转动的角度也大。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时,还同时用它来导人和导出电流,如图4-1(b)所示。
因此装设了两个游丝,它们的螺旋方向相反。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
高灵敏度仪表为减轻可动部分的重量,通常采用无框架动圈,并在动线圈中加短路线圈,以产生阻尼作用。
磁电式仪表按磁路形式又分为内磁式、外磁式和内外磁式三种,如图4-2所示。
内磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的内部。
外磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的外部。
内外磁式的结构是在可动线圈的内外都有永久磁铁,磁场较强,可使仪表的结构尺寸更为紧凑。
3 磁电式仪表是如何工作的?磁电式仪表是根据载流导体在磁场中受力的原理,即电动机原理而制成的。
磁电式仪表测量机构产生力矩的原理如图4-3所示。
4.什么是电磁式仪表?电磁式仪表是测量交流电流与电压最常见的一种仪表。
它具有结构简单、过载能力强、造价低廉以及可交直流两用等一系列优点,因此电磁式仪表在电力工程,尤其是固定安装的测量中得到了广泛的应用。
1.1、磁电系电工仪表(1)磁电系仪表的主要结构磁电系电工仪表的测量机构是由固定的磁路系统和可动部分组成的,其结构如图(辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-2(a))所示。
仪表的磁路系统包括永久磁铁1,固定在磁铁两极的极掌2以及处于两个极掌之间的圆柱形铁芯3。
圆柱形铁芯固定在仪表支架上,用来减小磁阻,并使极掌和铁芯间的空气隙中产生均匀的辐射形磁场。
处在这个磁场中的可动线圈4绕转轴偏转时,两个有效边上的磁场也总是大小相等,并且方向是与线圈边相互垂直的。
可动线圈绕在铝框上。
转轴分成前后两部分,每个半轴的一端固定在动圈铝框上,另一端则通过轴尖支撑于轴承中。
在前半轴还装有指针,当可动部分偏转时,用来指示被测电量的大小。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时,还同时用它来导入和导出电流。
因此,装设了两个游丝,它们的螺旋方向相反,如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-2(b))所示。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
磁电系测量机构按其磁路形式的不同,又分为外磁式、内磁式和内外磁式三种,如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-3所示。
外磁式结构,永久磁铁在可动线圈的外部。
内磁式结构,永久磁铁则在可动线圈的内部。
为使气隙磁场均匀,在内磁式仪表的磁铁外面,要加装一个闭合的导磁环,以减小漏磁。
内磁式结构紧凑,受外磁场的影响小,所以近年来得到广泛的使用。
内外磁式结构则在可动线圈内外都用永久磁铁,因此磁场更强,仪表的结构尺寸可以做得更加紧凑。
(2)磁电系仪表的工作原理磁电系测量机构产生转动力矩的原理如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P301图11-4所示。
当可动线圈通电时,流过线圈的电流和永久磁铁的磁场相互作用的结果是产生电磁力,从而形成转动力矩,使可动部分发生偏转。
根据安培力定律和左手定则,可以定出电磁力的大小和方向。