APARATE FEROMAGNETICE

APARATE FEROMAGNETICE

Aparate feromagnetice mai sunt cunoscute si sub denumirea de aparate electromagnetice sauaparate cu fier mobil .

1.PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE

Aparatele feromagnetice functioneaza pe baza actiunii campului magnetic al unei bobine fixe parcurse de curntul de masurat , asupra unor placute din material feromagnetic , care sunt atrase sau respinse in interiorul bobinei .

2.DESCHIDEREA APARATULUI

Asa cum s-a mentionat in principiul de functionare , pot exista doua variante construnctive :cu atractie si cu respingere .

Aparatele feromagnetice cu atractie (fig.2.1) are dispozitivul pentru producerea cuplului activ dintr-o bobina fixa 1 , plata , in interiorul careia , la trecerea curentului prin bobina , este atrasa o piesa 2 din material feromagnetic , asezata excentric pe axul 3 al echipajului mobil . Cuplul rezistent este produs de un singur arc spiral 6 , care are un capat fixat pe axul echipajului mobil , iar pe celalalt - la corectorul zero ,7. O data cu echipajul mobil se deplaseaza si acul indicator 4 care , impreuna cu scara gradata , formeaza dispozitivul de citire . Amortizorul 8 este pneumatic cu paleta .

Aparatul feromagnetic cu respingere (fig.2.1) are dispozitivul pentru producerea cuplului activ compus dintr-o bobina fixa 1 de forma cilindrica , si din doua placute din material feromagnetic dintre care o placuta(2) este fixata pe bobina , iar cealalta(3) este fixata pe axul 4 al echipajului mobil . La trecerea curentului prin bobina , cele doua placute se magnetizeaza si se resping intre ele , dand nastere cuplului activ care pune in miscare echipajul mobil . Cuplul rezistent este produs de arcul spiral 7 , care are un capat montat la corectorul de zero . Acul indicator 5 , fixat pe axul echipajului mobil , impreuna cu scara gradata , formeaza dispozitivul de citire . Amortizorul 6 este cu paleta .

3.FUNCTIONAREA

La trecerea curentului electric prin bobina , piesele din material feromagnetic se magnetizeaza si sunt atrase sau respinse in interiorul bobinei .

Cuplul activ, care ia nastere si care pune in miscare echipajul mobil , este proportional cu patratul intensitati curentului ce trece prin bobina.

Ma=kI

Cuplul rezistent creat de arcul spiral creste proportional cu unghiul de deviatie a(M =Da

La un moment dat , cuplul rezistent devine egal cu cuplul activ , obtinandu-se starea de echilibru (Ma=M ) . Inlocuind in ecuatia de echilibru expresiilr celor doua cupluri , rezulta :

kI =Da

k

a D I .

k

Notand D =k se obitne caracteristica statica de functionare a aparatelor feromagnetice :

a =KI

4.Proprietati

Dupa cum arata ecuatia caracteristicii statice de functionare , aparatele feromagnetice nu au scara uniforma . Daca K ar fi independent de a , s-ar obtine o scara patratica .

-Sensibilitatea este mica , putandu-se masura intensitati ale curentului incepand de la zeci de miliamperi .

-Precizia aparatelor feromagnetice este mica . De obicei ele sunt de clasa 1,5-2,5 . Folosirea aliajelor magnetice speciale , de exemplu permaloy , permite obtinerea unor clase de precizie superioare (incepand cu clasa 0,5) .

-Concumul propriu de putere este mare (0,5-7,5 VA) .

Aparatele feromagnetice functioneaza atat in curent continuu cat si in curent alternativ . In curentul alternativ , o data la schimbarea sensului curentului , schimbandu-se directia fluxului magnetic , cat si polaritatea magnetizarii pieselor feromagnetice , cuplul activ actioneaza tot timpul in acelasi sens .

Indicatiile sunt influentate de fenomenul de histerzis si de curentii turbionati . In curentul continuu , datorita fenomenului de histerzis , aparatele dau indicatii diferite pentru aceleasi valuori crescatoare si descrescatoare ale intensitatii curentului . In curentul alternativ , datorita curentilor turbionari ce se induc in piesele feromagnetice , care au o actiune demagnetizata , indicatiile sunt mai mici decat in curent continuu cu 1-2% . Intrucat erorile cresc cu frecventa , aceste aparate nu se folosesc decat pana in ccateva sute de herti .

Aparatele feromagnetice sunt influentate de campurile magnetice exterioare , deoarece campul magnetic propriu este relativ redus . Pentru a inlatura in acest dezavantaj , aparatele se ecraneaza sau se construiesc aparate astatice .

oConcluzie. Aparatele feromagnetice au performante relativ slabe. In schimb sunt robuste , simple si au cost redus . De aceea sunt cele mai raspandite aparate , pentru masurari industriale . Se pot realiza astfel aparate care pot masura direct pana la sute de amperi . De obicei insa se realizeaza ampermetre de la 1 A sau 5 A , iar pentru masurarea curentilor de intensitati mai mari se folosesc transformatoare de curent .

In cazul folosirii ca voltmetre , se realizeaza aparate feromagnetice cu un curent nominal de 70-30 mA , ceea ce inseamna o rezistenta aditionala de 30-700 W/V . Caderea de tensiune la bornele aparatelor feromagnetice este de circa 1V . Pentru extinderea domeniului de masurare pana la cateve sute de volti , se folosesc rezistente aditionale . Pentru masurarea tensiunilor mai mari , se folosesc transformatoare de tensiune .