Измерительные трансформаторы (трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, устройство, принцип работы, требования, применение.

Асинхронный электродвигатель, назначение, состав и принцип действия

Асинхронный электродвигатель- это эл. машина переменного тока, где частота вращения ротора не равна частоте вращения маг. поля создаваемой током обмоткой статора.

Состав

1) Кожух вентилятора

2) Вентилятор

3) Подшипниковые щиты

4) Подшипники (2 шт. роликовые или шариковые)

5) Борно(вводная коробка, здесь соед. провода)

6) Крышка борно (крышка вводной коробки)

7) Шильдик (паспорт двигателя)

8) Корпус (чугун, чёрное железо)

9) Лапы

10) Статор

11) Ротор

12) Вал

13) Уплотнение (сален блоки, сальники)

Назначение

Асинхронный эл.двигаетель является самым распространённым. Этот электродвигатель прост по конструкции, надежен в эксплуатации и дешев по сравнению с другими типами. Он применяется во всех видах работ, где не требуется поддержания постоянной скорости вращения. Их используют в электроприводе металлорежущих станков, подъёмно-транспортных машин, транспортёров, насосов, вентиляторов.

Принцип действия

На обмотку статора подаётся переменное напряжение и в ней появляется ток, который создаёт вращающее магнитное поле. Это поле воздействует на обмотку ротора и по закону электромагнитной индукции в ней появляется ЭДС, а следовательно в обмотке ротора появляется ток. Ток ротора создаёт своё маг. поле, которое начинает взаимодействовать с вращающемся маг. полем статора. И ротор начинает вращаться, при этом вращается он асинхронно, т.е. скорость вращения ротора отличается от скорости вращения маг. поля статора.

Синхронный электродвигатель. Назначение, состав и принцип действия

Синхронный электродвигатель- это эл. машина переменного тока, у которой частота вращения маг. поля ротора равна частоте вращения маг. поля статора.

Состав

· Корпус

· Крышка вентилятора

· Вентилятор

· Борно

· Подшипниковый щиты (2 шт)

· Статор

· Обмотки статора

· Ротор

· Вал ротора

· Обмотки ротора

· Токосъёмные кольца

· Щетки

· Щёточный траверс (щётки крепятся)

· Корпус щёточного траверса

Принцип действия

Основан на взаимном влиянии маг. полей ротора и статора. Сперва машина начинает работать в асинхронном режиме, т. е когда вращение ротора отстаёт от вращения маг. поля статора. Затем когда частота вращения ротора достигает 2700-2800 тыс. оборотов в минуту на ротор подаётся постоянное напряжение. И ротор начинает вращаться в синхронном режиме.

Назначение

Синхронные машины используют в качестве генераторов и двигателей. Синхронные генераторы вырабатывают электрическую энергию трехфазного тока. Синхронные электродвигатели отличаются от асинхронных гораздо большей мощностью и полезной нагрузкой. В отличие от асинхронных двигателей в синхронных при ударных нагрузках сохраняется постоянство частоты вращения. Важной характеристикой синхронных электрических машин является сохранение постоянной скорости вращения, что важно для вращения приводов в виде насосов, компрессоров, вентиляторов, и различных генераторов переменного тока.

2.3. Погрешность измерения: абсолютная, относительная, приведенная

Абсолютная погрешность - разность между измеренным значением и действительным (истинным) значением измеряемой величины ∆ А= А измеренное –А действительное

· Относительная погрешность- отношение абсолютной погрешности к действительному (или с достаточной точностью к измеренному) значению измеряемой величины, выраженное в процентах ß =(∆ Аабс/Ад)100%

Приведенная погрешность - отношение абсолютной погрешности к номинальной (наибольшей величине, которая может быть измерена прибором), выраженное в процентах. ß =(∆ А/Аmax)100%

Приведенная погрешность определяет класс точности прибора.

Гос стандартом установлено 9классов точности приборов: 0.02; 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0

2.4. Класс точности приборов. Рабочие и образцовые средства измерения

Класс точности - основная метрологическая характеристика прибора, определяющая допустимые значения основных и дополнительных погрешностей, влияющих на точность измерения. (Класс точности определяется наименьшим значением величины, которую этот прибор измеряет)

Класс точности равен приведенной погрешности. ß =(∆ А/Аmax)100%

Образцовые приборы - служат для поверки лабораторных и технических приборов

Рабочими называются приборы, исполь­зуемые для практических измерений.

2.5. Электроизмерительные приборы магнитоэлектрической и электромагнитной систем: устройство, принцип действия, применение, достоинство и недостатки

Приборы магнитоэлектрической системы

· Магнитоэлектрическая с подвижной рамкой — вращательный момент создаётся между неподвижным постоянным магнитом и подвижной рамкой с намотанной на ней проводом, по которому при подключения источника ЭДС протекает ток. Шкала магнитоэлектрического прибора является равномерной. Аналогом такой системы является двигатель постоянного тока нормального исполнения с возбуждением от постоянных магнитов.

Применение - только для измерений в цепях постоянного тока

Достоинства - высокая точность, чувствительность, малое потребление энергии, низкая восприимчивость к изменениям температуры окружающей среды и внешним магнитным полям, малое потребление энергии.

Недостатки - большая чувствительность к перегрузкам, сложная конструкция, высокая стоимость.

Приборы электромагнитной системы

Принцип действия основан на взаимодействии магнитного поля катушки, создаваемого измеряемым током, со стальным сердечником, помещенным в это поле. При протекании измеряемого тока через катушку в её плоской щели создается магнитное поле. Вне катушки на агатовых подпятниках установлена ось с эксцентрично укрепленным сердечником из магнитомягкой стали и стрелкой. Магнитное поле катушки намагничивает сердечник и втягивает его внутрь, поворачивая тем самым ось со стрелкой прибора. Этому повороту препятствует закручивающаяся спиральная пружина, создающая противодействующий момент.

Применение - для измерений в цепях переменного и постоянного тока

Достоинства - простота конструкции, невысокая стоимость, способность выдерживать большие перегрузки, возможность включения амперметра на большие токи, пригодность применения их в качестве щитовых приборов

Недостатки - низкая чувствительность, большое собственное потребление энергии, высокая чувствительность к влиянию внешних магнитных полей

2.6. Приборы электродинамической и ферродинамической систем

Приборы электродинамической

Принцип действия основан на механическом взаимодействии двух катушек с током. Неподвижная катушка состоит из двух секций(для создания однородного поля) и навивается обычно толстой проволокой. Внутри неподвижной помещается легкая подвижная катушка, жестко скрепленная с осью и стрелкой. Подвижная катушка включается в измеряемую цепь через спиральные пружины, создающие противодействующий момент. Прибор также содержит воздушный успокоитель.

При прохождении тока по катушкам создаются два магнитных поля. Они стремятся повернуть подвижную катушку в положение, в котором энергия всего механизма была бы минимальной.

Применение - используются как ваттметры.

Достоинства - большая точность.

Недостатки - большая чувствительность, высокая чувствительность к влиянию внешних магнитных полей

ферродинамической систем

Устройство и применение ферродинамических приборов. Работа ферродинамических приборов основана на том же принципе, что и приборов электродинамической системы. Для усиления магнитного поля в ферродинамическом измерительном механизме применен магнитопровод из ферромагнитного материала. Неподвижная катушка 2 (рис. 328) размещается на полюсах ферромагнитного сердечника 4, а подвижная 3 поворачивается так же, как и в приборах магнитоэлектрической системы, — в воздушном зазоре между полюсами 1 и неподвижным цилиндрическим сердечником 5. При такой конструкции приборы защищены от влияния внешних магнитных полей. Кроме того, увеличиваются магнитные потоки, создаваемые катушками, и возрастает вращающий момент, действующий на подвижную систему.

Ферродинамические приборы используют в качестве щитовых амперметров, ваттметров и вольтметров, работающих в условиях тряски и вибраций (например, на э. п. с. переменного тока). Кроме того, их применяют в качестве самопишущих приборов, так как они имеют значительный вращающий момент, преодолевающий трение в записывающих устройствах.

Приборы термоэлектрической системы.

Служат в основном для измерения переменных токов высокой частоты(до 25МГц).

Принцип действия такого прибора основан на использовании двух явлений:

14) выделении тепла при прохождении эл. тока по проводнику

15) появлении постоянной ЭДС при нагревании места спая термопары

Термоэлектрический измерительный прибор представляет собой сочетание гальванометра магнитоэлектрической системы с термопреобразователем, состоящим из нагревателя и термопары.

Недостатком является малая перегрузочная способность термопреобразователя- они выдерживают перегрузку по току примерно в 1, 5 раза

Способы подключения

Амперметр- последовательно

Вольтметр- параллельно

Омметр- параллельно, в обесточенном состоянии эл. цепи, подается постоянный ток от прибора

Измерительные трансформаторы (трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, устройство, принцип работы, требования, применение.

Измерительные трансформаторы применяются для измерений в сетях высокого напряжения, защиты персонала от опасных напряжений и токов и для расширения пределов измерения стандартных приборов.

Трансформаторы напряжения служат для подключения вольтметров, электрических счетчиков энергии, различного рода реле. Изготовляют их таким образом, что вторичная обмотка имеет номинальное напряжение 100В при любом номинальном напряжении первичной обмотки. Показания вольтметра умножают на коэффициент трансформации. Работают в режиме близком к холостому ходу и имеют классы точности 0, 5; 1, 0; 3, 0

Трансформаторы тока служат для подключения амперметров, электрических счетчиков энергии, различного рода реле и др. приборов. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно с нагрузкой, а во вторичную обмотку включается амперметр. Номинальный ток во вторичной обмотки имеет значение 5А при любом номинальном токе первичной обмотки. Так как внутреннее сопротивление амперметра мало, то трансформатор тока работает в режиме, близком к короткому замыканию. Имеют классы точности- 0, 2; 0, 5; 1, 0; 3, 0; 10, 0

2.8 Мультиметр: назначение, применение, способы подключения, требования безопасности

Мультиметр — компактный электроизмерительный прибор, совмещающий ряд функций. С его помощью замеряют важнейшие параметры электросети:

· силу тока;

· напряжение (в цепях постоянного и переменного тока);

· сопротивление.

Такой тестер-мультиметр может также использоваться для прозвонки цепи, измерения емкости конденсаторов, тестирования транзисторов и диодов. По устройству различают мультиметры 2 видов:

· аналоговые (или стрелочные) — нечувствительны к помехам, однако дают большую погрешность;

· цифровые — удобно считывать показания, есть дополнительные функции.

Любой мультиметр имеет два вывода, черный и красный, и от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше). Черный вывод является общим (масса). Красный называют потенциальным выводом и применяют для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т.е. минус, а сам вывод на конце часто имеет так называемый " крокодильчик", для того, чтобы при измерении можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо помеченное символами сопротивления или вольты (ft, V или +), если гнезд больше чем два, то остальные обычно предназначаются для красного вывода при измерениях тока. Помечены как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно