Индукционные приборы

Устройство. Индукционный прибор состоит из двух неподвижных электромагнитов 6 (рис. 316, б) и подвижного алюминиевого диска 7, укрепленного на одной оси со стрелкой.

При прохождении переменных токов I₁ и I₂ по катушкам электромагнитов создаются два магнитных потока Ф₁ и Ф₂, сдвинутых один относительно другого по фазе, которые пронизывают диск. Эти потоки при своем изменении индуктируют в диске вихревые токи I_в1 и I_в2. В результате взаимодействия вихревых токов с магнитными полями обоих электромагнитов (тока I_в1 с потоком Ф₂ и тока I_в2 с потоком Ф₁) возникает вращающий момент М, под влиянием которого происходит поворот подвижной части прибора. Противодействующий момент в вольтметрах, амперметрах и ваттметрах создается спиральной пружиной 8 или растяжками.

Среднее за период значение вращающего момента М пропорционально произведению действующих значений магнитных потоков Ф₁ и Ф₂ и синусу угла сдвига фаз ψ между этими потоками

М = с₁Ф₁Ф₂ sin ψ,

где с₁ — постоянная для прибора величина.

Чтобы получить наибольшее значение вращающего момента, угол сдвига фаз между потоками устанавливают 90° путем включения в цепи катушек дополнительных активных и реактивных сопротивлений. При этом условии средний вращающий момент в вольтметрах и амперметрах будет пропорционален произведению действующих значений токов I₁ и I₂, протекающих по катушкам электромагнитов. Этой величиной будет определяться также и угол поворота стрелки

α = kI₁I₂.

В ваттметрах α = kUI cos φ = kР, так как ток I₁ пропорционален току I в цепи, I₂ — напряжению U, а угол ψ равен углу (90°— φ).

Применение прибора. Индукционные приборы так же, как и электродинамические, могут быть использованы в качестве амперметра, вольтметра и ваттметра. Катушки электромагнитов включаются в этих случаях так же. как и катушки электродинамического прибора (см. рис. 315).

Достоинствами индукционных приборов являются высокая стойкость к перегрузкам, большой вращающий момент и малая чувствительность к внешним магнитным полям К недостаткам относятся сравнительно невысокая точность и зависимость показаний от частоты переменного тока и температурных влияний.

Индукционные приборы используют главным образом в качестве ваттметров и счетчиков, электрической энергии в промышленных установках и на электровозах переменного тока.