Электротехника

Электроэнергетика — наука о выработке, передаче и потреблении электроэнергии, а также о разработке устройств для этих целей. К таким устройствам относят: трансформаторы, электрические генераторы, ТЭНы, электродвигатели, низковольтную аппаратуру и электронику для управления силовыми приводами. Многие государства мира имеют электрическую сеть, называемую электроэнергетической системой, которая соединяет множество генераторов с потребителями энергии.

     
    
Приборы электромагнитной системы

Действие приборов электромагнитной системы основано на втягивании железного сердечника в неподвижную ка­тушку при прохождении по ней измеряемого тока.

Электромагнитные приборы пригодны для измерений как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока. Однако они применяются преимущественно для измерений в цепях переменного тока.

Основными достоинствами электромагнитных приборов являются: пригодность для постоянного и переменного то­ков, простота конструкции, малая чувствительность к пере­грузкам, возможность изготовления для измерения боль­ших токов без применения дополнительных устройств и сравнительно невысокая стоимость. К недостаткам этих приборов относятся: неравномерность шкалы, зависимость точности показаний от внешних магнитных полей и сравни­тельно малая точность.

Для устранения влияния внешних магнитных полей электромагнитные приборы изготовляют экранированными и астатического типа. В качестве магнитных экранов используются корпуса приборов, которые изготовляются из ферромагнитных материалов. Как видно из схемы, при­бор имеет два совершенно одинаковых измерительных ме­ханизма, но магнитные поля их, равные по величине, имеют противоположные направления. Благодаря этому внешнее магнитное поле настолько же ослабляет поле одного изме­рительного элемента, насколько усиливает поле другого, вследствие чего результирующий вращающий момент при­бора не меняется от действия внешнего магнитного поля.

Приборы электромагнитной системы главным образом применяются в качестве амперметров и вольтметров. Эти приборы применяются как в качестве технических, так и в качестве лабораторных приборов. Последние обычно из­готовляются астатического типа.

Действие электродинамических приборов основано на взаимодействии магнитных полей катушек, по которым про­текает измеряемый электрический ток. В приборе имеются две катушки —одна из них неподвижная, а другая подвиж­ная. На рис. 8,8 представлены схема устройства и внешний вид одного из приборов этой системы. Прибор состоит из неподвижной катушки /, подвижной катушки 2, двух спи­ральных пружин, воздушного успокоителя 3, шкалы и кор­пуса.

При прохождении измеряемого тока по обеим катуш­кам, соединенным последовательно или параллельно, по­движная катушка стремится повернуться и занять такое положение, при котором магнитные потоки имели бы оди­наковое направление. Сила взаимодействия между катуш­ками пропорциональна произведению токов, проходящих в них. Если же по катушкам проходит одинаковый ток, то сила взаимодействия между ними пропорциональна квадрату измеряемого тока, а значит, и угол поворота по­движной системы прибора тоже пропорционален квадрату тока, проходящего по катушкам. Поэтому шкала электро­динамических приборов неравномерная, квадратичная.

Приборы электродинамической системы пригодны для измерения как постоянного, так и переменного тока, по­тому что при одновременном изменении направления тока в обеих катушках направление силы взаимодействия не меняется. Эти приборы по точности и чувствительности являются наилучшими из приборов всех других систем, применяемых для измерения переменного тока. Поэтому они применяются главным образом как лабораторные при­боры переменного тока в качестве амперметров, вольт­метров и ваттметров.

Достоинствами электродинамических приборов яв­ляются: возможность применения в цепях постоянного и переменного токов, высокая чувствительность и сравни­тельно большая точность приборов. Недостатки: неравно­мерность шкалы, чувствительность к внешним магнитным полям и перегрузкам, а также сравнительно высокая стои­мость.