CONSTRUCTIA SI PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE AL APARATELOR DE INDUCTIE

CONSTRUCTIA SI PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE AL APARATELOR DE INDUCTIE

La baza principiului de functionare al aparatelor de inductie sta interactiunea dintre curentii turbionari indusi intr-o armatura metalica neferomagnetica si doua sau mai multe fluxuri magnetice alternative care au creat acesti curenti. Deoarece principiul fundamental al acestui dispozitiv este inductia electromagnetica, instrumentele de inductie pot functiona numai in curent alternativ sau, in general, numai in regim variabil.

Dispozitivele de inductie se clasifica in dispozitive cu un flux sau cu mai multe fluxuri, dupa cum echipajul mobil este intersectat de unul sau mai multe fluxuri.

3.1.DISPOZITIVUL DE INDUCTIE CU UN FLUX

Din punct de vedere constructiv, dispozitivul de inductie este alcatuit dintr-un electromagnet, o armatura neferomagnetica, un ax mobil, resorturi spirale, un ac indicator, un magnet permanent si o scara gradata.

Curentul I parcurgand bobina electromagnetului      da nastere la fluxul F

Valoarea efectiva a acestui flux este proportionala cu curentul I si defazat in urma cu unghiul a (de avans histerezis). Acest flux strabate armatura mobila conductoare, inducand in ea o tensiune electromotoare ce creeaza curenti electrici circulari care se inchid in jurul liniilor de flux care ii determina.

In urma interactiunii fluxului electromagnetic F cu curentul indus I_d apare o forta care va crea un cuplu ce va pune discul in miscare.

Deviatia permanenta a va fi cu atat mai mare, cu cat inductivitatea discului este mai mare. Deoarece sensibilitatea acestui tip de dispozitiv este redusa, el nu se mai foloseste, locul lui fiind luat de dispozitivele cu mai multe fluxuri.

3.2. DISPOZITIVUL DE INDUCTIE CU DOUA FLUXURI

Curentii I₁ si I₂ parcurg infasurarea electromagnetilor si, determina aparitia fluxurilor F si F care strabat discul, inducand in acesta tensiuni electromotoare.

Interactiunea dintre curenti si fluxuri determina aparitia unui cuplu activ care pune in miscare discul de aluminiu. Deviatia acestuia depinde de fluxuri si de valoarea sinusului unghiului dintre cele doua fluxuri.

Pe baza acestui dispozitiv se realizeaza wattmetre si varmetre de inductie, dar mai ales contoare de energie electrica.

3.3. DISPOZITIVUL DE INDUCTIE CU TREI FLUXURI

Sensibilitatea, respectiv cuplul activ al dispozitivului cu doua fluxuri poate fi dublata, daca unul dintre fluxurile magnetice F_u sau F_i intersecteaza de doua ori discul neferomagnetic.

Fig.1. Dispozitiv de inductie cu trei fluxuri.

Din punct de vedere constructiv acest lucru este posibil daca unul dintre electromagneti este asezat pe o directie perpendiculara pe raza discului si in partea inferioara a acestuia, iar celalalt electromagnet se      aseaza in lungul razei discului, in partea superioara a acestuia. Se observa ca in aceasta situatie fluxul F_i intersecteaza de doua ori discul, in timp ce fluxul F_u numai o singura data. Se mai observa, de asemenea, ca fluxul F_i strabate discul de doua ori, dar in sensuri contrare.

Cuplul activ a acestui dispozitiv este dublu fata de cel cu doua fluxuri, motiv pentru care acesta este singurul utilizat la constructia instrumentelor de inductie.

3.4. ERORILE SI PROPRIETATILE DISPOZITIVELOR

DE INDUCTIE

-datorita neliniaritatii dependentei inductie - camp magnetic, nu exista o proportionalitate riguroasa intre valoarea efectiva a curentului prin infasurare si valoarea efectiva a fluxului electromagnetic;

-pierderile magnetice in cele doua miezuri, defazeaza fluxurile in urma curentilor in mod inegal, facand necesara prezenta unor circuite de simetrizare;

-cuplul activ fiind direct proportional cu frecventa este puternic afectat de variatia acesteia, determinand erori importante de indicatie;

-capacitatea de suprasarcina este ridicata deoarece eventualele resorturi spirale nu sunt strabatute de curent;

-influenta campurilor exterioare (magnetice si electrice) este in prezent neglijabila si poate fi complet inlaturata prin introducerea dispozitivului intr-o carcasa feromagnetica;

-constructia simpla si robusta a acestui instrument, ii asigura o buna rezistenta la solicitarile mecanice exterioare (vibratii);

-datorita numeroaselor surse de erori (frecventa, miezuri feromagnetice, temperatura, etc.) clasele de precizie realizabile sunt inferioare clasei 1.