Индукционные системы

ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ — это промышленный нагрев металлических материалов (проводников), помещенных внутрь катушки индуктивности (индуктора) промышленной частотой от 50 Гц. Индукционный нагрев проводится следующим образом. Электропроводящая (металлическая, графитовая) деталь размещается в индукторе, который сделан из круглой или квадратной трубки (обычно медной). ZAVODRR — индукционные системы нагрева (ТВЧ) и индукционный нагрев металла от профессионалов!

Индукционный нагрев металла

Индукционный нагрев металла сочетает в себе частоту, температуру, скорость и контроль производственного процесса. В принципе индукционного нагрева лежит закон Фарадея. деталь из металла помещается в индуктор, внутри ее возникает вихревой ток, который стремится к наружным стенкам.

То есть тепло возникает прямо в предмете (металлической заготовке), оставляя все вокруг холодным, что является несомненным преимуществом данного способа нагрева. Глубина нагрева зависит от частоты индукционного нагревателя, при этом металлическая деталь может располагаться в изоляции от источника питания.

Тепло в металлической заготовке образуется не равномерно по всему сечению, но экспоненциально спадает по мере удаления от поверхности из-за ослабления воздействия магнитного поля. Этот процесс характеризует особая физическая величина — глубина проникновения магнитного поля (по сути, толщина поверхностного слоя предмета, в котором внешнее магнитное поле спадает до нуля). Эта величина зависит от частоты тока индуктора и от удельного сопротивления и относительной проницаемости материала заготовки при рабочей температуре.

Индукторы для индукционного нагрева

Поскольку эффективность нагрева материала меняется в зависимости от соотношения внутреннего диаметра катушки индуктора и диаметра заготовки, не выгодно использовать один индуктор для большого диапазона диаметров.

Если вы хотите заказать индукторы для индукционного нагрева, нужно иметь в виду, что низкое значение соотношения диаметров используется, как правило, для поверхностной закалки, а когда требуется, чтобы материал был прогрет равномерно.

ZAVODRR изготовит индукторы для индукционного нагрева с оптимальными размерами заготовки (которая также влияет на величину напряженности электрического поля в нагреваемом объекте). Направляйте чертежи деталей, индуктор стоит от 15 000 рублей, срок изготовления 14 рабочих дней.

Частота индукционного нагрева

Нагрев заготовок производится токами высокой частоты и начинается с частоты 50 Гц. Для подбора индукционного нагревателя, необходимо знать частоты индукционного нагрева. От выбора средней, сверхвысокочастотной или промышленной частоты будет зависеть, на какую глубину будет проникать индукционный ток. Энергетическую эффективность индукционного нагрева можно улучшить с использованием тока трех частот.

Частота индукционного нагрева индукционного нагревателя бывает:

установки 50 Гц (промышленной частоты), которые питаются непосредственно от сети или через понижающие трансформаторы;
сверхвысокочастотные частоты (500-10000 Гц), которые получают питание от преобразователей частоты;
высокочастотные частоты (66 000 — 440 000 Гц и выше), питающиеся от ламповых электронных генераторов.

Индукционные системы нагрева

Таким образом, система индукционного нагрева состоит, как минимум, из генератора, преобразующего сетевое питание в ток, необходимый для работы установки, и индуктора, передающего энергию для нагрева. Как правило, при этом еще необходим резонансный контур для согласования характеристик индуктора и генератора. Для выполнения более сложных задач необходима более сложная система, включающая закалочную машину, систему охлаждения и т.п.

Индукционный нагрев ТВЧ труб и валов

Индукционный нагрев ТВЧ труб на первый взгляд кажется дорогостоящим из-за цены на оборудование, но на самом деле позволяет при минимальных затратах на электроэнергию и высокой скорости нагрева (что уже есть экономия) получить отличные результаты при проведении множества работ: снятие и нанесение покрытия, термообработка сварных швов, сгибание при изготовлении трубопровода и многое другое.

Индукционный нагрев ТВЧ валов позволяет производить операции по ТВЧ закалки. ТВЧ нагрев валов может производиться на глубину до 1-2 мм (поверхностный ТВЧ нагрев) либо на глубину до 5 мм (глубокая закалка ТВЧ). Глубина зависит от выбора индукционного нагревателя и правильного подбора его мощности.

Что подверглось обработке током высокой частоты, можно эксплуатировать гораздо дольше и при более неблагоприятных внешних воздействиях, индукционный нагрев ТВЧ труб и валов отличается:

возможность бесперебойной круглосуточной эксплуатации;
быстрая настройка и подключение;
качественный равномерный нагрев;
малые габаритные размеры.

Принцип индукционного нагрева

В чем же принцип индукционного нагрева? И так, суть индукционного нагрева заключается в том, что в переменное магнитное поле индуктора, питающегося от генератора высокой частоты, помещается нагреваемый объект (проводник). Раз проводник в переменном поле, то в нем обязательно возникнет электродвижущая сила, пропорциональная скорости изменения магнитного потока, которая вызовет вихревые токи Фуко, которые, в свою очередь (по закону Джоуля-Ленца), вызовут нагрев заготовки, потому что у нее есть электрическое сопротивление. Элементарный контур будет работать продуктивно и долго, если правильно настроить частоту.

Применение индукционного нагрева

Разнообразное применение индукционного нагрева, обусловлено его свойствами и функциями, облегчающими технологический процесс, позволяющий его максимально автоматизировать и повысить качество результатов работы. Практическое применение нагрева:

формовка, плавление железных и не железных металлов;
закалка;
пайка;
горячее прессование;
сварка;
вакуумная плавка;
поддержание температуры расплавленного стекла;
обработка очень мелких деталей, в том числе ювелирных;
сгибание труб и других деталей;
стерилизация лабораторных инструментов.

rosinduktor.ru

» alt=»»>

В настоящее время во многих городах страны проводятся мероприятия по социальной защите инвалидов-колясочников и маломобильных групп населения (МГН) в рамках Государственной программы «Доступная среда» , в частности по возможности доступа инвалидов к объектам городской инфраструктуры. К таким объектам в том числе относятся ж/д вокзалы, ОВИРЫ, аэропорты, торговые центры, школы и т.д. В них предусматривается в частности оборудование специальных туалетов для инвалидов-колясочников. При оборудовании данных туалетов возникает необходимость установки специальных кнопок вызова персонала ,посредством которых инвалиды колясочники (в том числе инвалиды категорий "А" и "П") смогли бы при необходимости в экстренных случаях вызвать персонал для помощи. При проектировании специализированных вагонов и купе для инвалидов, номеров гостиниц для инвалидов так же возникает задача вызова инвалидом персонала.

Система обеспечения доступности инвалидов (ОДИ) “Hostcall-T” рассчитана на вызов персонала из помещений туалетных комнат для инвалидов и маломобильных групп населения , каждое из которых может иметь до двух туалетных кабин.

Целесообразность применения системы вызова персонала «HostCall-T» в качестве системы вызова персонала из туалетных кабин для инвалидов основывается на следующих факторах:

Система вызова персонала «HostCall-T» серийно выпускается с 2009 года и постоянно модернизируется. На систему имеется сертификат соответствия, установлена гарантия 12 месяцев.
Оборудование системы вызова персонала «HostCall-T» разработано и выпускается Российской компанией ООО «СКБ ТЕЛСИ», что позитивно сказывается на стоимости оборудования, сроках поставки оборудования, оперативности сервисного обслуживания и соответствует программе импортозамещения.

Схема соединения для двух кабин

В обеспечение указанных задач система ОДИ “HostCall-T” в случае одной туалетной комнаты работает следующим образом. В кабине туалетной комнаты устанавливаются влагозащищенные кнопки вызова (влагозащищенность IP-64). Места установки кнопок регламентированы условиями ВСН 62-91 "Проектирование среды жизнедеятельности с учетом потребностей инвалидов и маломобильных групп населения" и обозначаются табличкой со знаком-пиктограммой “Инвалид” и стилизованным звонком в углу таблички. Кнопки вызова должны располагаться на расстоянии не менее 50см. от угла, чтобы не затруднять доступ к ним человека на кресле-коляске и на высоте 60см. от пола, при этом кнопка вызова К-03Т монтируется на стене рядом с унитазом, а кнопка вызова К-03Д с шнуром монтируется на противоположной стене так, чтобы дернуть за шнурок кнопки можно было из положения лёжа на полу.

При нажатии на одну из кнопок вызова загорается красным цветом светодиодная сигнальная лампа КЛ-7.1T, которая устанавливается с внешней стороны кабины туалета. При этом на кнопке вызова включается прерывистая индикация красного цвета, сигнализирующая о посылке вызова. В помещении, например, охраны этого объекта устанавливается вторая сигнальная лампа КЛ-7.1T, по которой персонал видит поступивший вызов. Световой сигнал лампы дублируется звуковым сигналом. При необходимости дополнительно над входной дверью в помещение туалетной комнаты для инвалидов так же может устанавливаться сигнальная лампа КЛ-7.1T. Дополнительно так же вызов может дублироваться на радио пейджер. При этом на радио пейджер дублируется только факт вызова из помещения туалета, кабина из которой поступил вызов определяется по сигнальной лампе над кабиной. Персонал придя по вызову в помещение туалетной комнаты должен нажать кнопку СБРОС ВЫЗОВА, которая устанавливается, например, с лицевой стороны туалетной кабины. При этом световая сигнализация кратковременно замигает с увеличенной частотой в течение секунды и снимется с соответствующей сигнальной лампы и кнопки вызова, одновременно на сигнальных лампах снимается и звуковая сигнализация. С радио пейджера так же снимается вызов при отсутствии вызовов из всех кабин. Процесс управления в системе ОДИ “Hostcall-T” осуществляет контроллер ПКК-2.02Т, рассчитанный на подключение в помещении туалетной комнаты двух кабин.

Если на объекте имеются две туалетные комнаты для инвалидов, то в помещении, например, охраны вместо лампы КЛ-7.1T , рассчитанной на индикацию одного объекта, устанавливается сигнальная лампа КЛ-7.2T, рассчитанная на индикацию вызовов от двух туалетных комнат. В каждой туалетной комнате так же может быть до двух кабин.

Если на крупном объекте имеются две или три туалетные комнаты для инвалидов, то возникает проблема прокладки на большие расстояния кабелей из туалетных комнат до помещения охраны. Кроме того при больших расстояниях или сильном уровне помех становиться не возможным использование радиопейджеров. Все указанные проблемы могут быть решены при использовании 4-х канальных радиоудлинителей в составе передатчиков RP-501T и приемников RP-501R, обеспечивающие дальность до 500м. При использовании направленной антенны, дальность работы может увеличиться до 1000 метров. Так же, при необходимости увеличить радиус действия на большее расстояние, возможно использовать ретрансляторы MP-821.W1.

На рисунке показан пример использования указанных радио удлинителей в составе оборудования системы “Hostcall-T” для крупного объекта, имеющего три туалетные комнаты для инвалидов по две кабины каждая. В рассматриваемом примере в туалетной комнате дополнительно устанавливается передатчик RP-501T. На входы передатчика RP-501T подключают линии от контроллера ПКК-2.02Т, которые должны были бы подключаться к сигнальным лампам в помещении охраны. В помещение охраны устанавливается приемник RP-501R,выходы которого подключены к сигнальным лампам. Сигнал вызова из любой кабины туалетной комнаты поступает на вход передатчика RP-501T,который транслирует его через приемник RP-501R на вход сигнальной лампы в помещении охраны.
Электропитание всего оборудования устанавливаемого в помещении охраны осуществляется от блока питания 12В.

Схема соединения с радиоудлинителем

На входы передатчика RP-501T подключают линии от контроллера ПКК-2.02Т, которые должны были бы подключаться к сигнальным лампам в помещении охраны. В помещение охраны устанавливается приемник RP-501R,выходы которого подключены к сигнальным лампам. Сигнал вызова из любой кабины туалетной комнаты поступает на вход передатчика RP-501T,который транслирует его через приемник RP-501R на вход сигнальной лампы в помещении охраны.
Электропитание всего оборудования устанавливаемого в помещении охраны осуществляется от блока питания 12В.

Схема соединения

Если на крупном объекте (аэропорт, стадион, вокзал и т.п.) больше трех туалетных комнат для инвалидов, то в место сигнальных КЛ-7.3Т можно использовать пульт NP-120H, а 4-х канальные радиоудлинители RP-501S могут быть использованы при любом количестве туалетных комнат. Пульт NP-120H имеет 20 шлейфных входов, что обеспечивает подключение до 20 туалетных комнат. Пример структурной схемы показан на рисунке. Если количество кабин превышает 20 — устанавливается соответствующее количество пультов NP-120H.
льты могут быть размещены в помещении дежурного персонала. При этом на пульте имеется выход на систему радиооповещения, которая состоит из радиоприёмника (пейджера)MP-801.Н1 и радиопередатчика MP-811.S1. В этом случае дежурный персонал с пейджером может принимать вызовы находясь в любом другом помещении на некотором расстоянии от комнаты дежурного персонала. При этом на пейджере отображается номер кабины из которой поступил вызов.

Если количество туалетных комнат требует установку нескольких пультов NP-120H, то в этом случае пульты могут объединяться цифровым интерфейсом RS-485 и выводить всю информацию на ПЭВМ. К цифровому интерфейсу RS-485 через преобразователь ПИ-1 подключается ПЭВМ с бесплатным ПО, на которую транслируются вызовы, поступившие на пульты NP-120H. В системе предусмотрено использование второй ПЭВМ. Функционирование системы обеспечивает ПО “HostCall-Control”.
В главном окне программы “HostCall-Hotel” отображаются состояния до 20 пультов NP-120H, и в «один клик» определяется туалет, откуда поступил вызов. Для контроля событий ведётся соответствующий журнал. При необходимости окно программы может быть свернуто в трее (область уведомлений находится в правом нижнем углу экрана), откуда автоматически разворачивается при поступлении вызова. Программа работает в фоновом режиме, что обеспечит ее совместную работу на одной ПЭВМ с другими используемыми на объекте программами (систему охраны, АСУ и т.д.). Поэтому ПО “HostCall-Control” в зависимости от организации объекта размещения может быть установлено на ПЭВМ дежурного персонала, на ПЭВМ охраны или на обе ПЭВМ.

Это должно помочь проектировщикам и монтажным организациям безошибочно и быстро проектировать и вводить в эксплуатацию объекты, использующие эти системы.

mrantenna.ru

Индукционные петли для слабослышащих помогают передавать звуковую информацию инвалидам по слуху и другим людям, использующим слуховой аппарат. Особенность индукционных систем заключается в том, что передача информации на слуховой аппарат осуществляется при помощи переключения на режим «Т».

Преимуществом данной передачи информации является существенное снижение уровня постороннего шума, через индукционную систему передается исключительно чистая информация через микрофон расположенный на усилителе звука для слабослышащих. Индукционные стационарные системы получили широкое применение в аэропортах, вокзалах, информационных стойках, гостиницах, кассах.

Наличие работы таких устройств вы без труда сможете обнаружить в любом заведении. Они обозначаются таким знаком.

Принцип действия индукционной системы для слабослышащих состоит в следующем. Устройство преобразовывает аудиосигнал (это может быть музыка, голос и т.д.) в электромагнитный. Данный сигнал уже принимается слуховым аппаратом, находящемся в режиме «Т».

Использование индукционных петель в общественных местах явилось следствием того, что слабослышащим людям невозможно воспринимать информацию в местах большого скопления людей, где много посторонних шумов и слуховой аппарат принимает всю информацию. Усилитель звука для слабослышащих станет великолепным решением для таких ситуаций.

Мы предлагаем индукционные системы малого радиуса действия 1,2 кв. метра, которые используются на стойках администратора, ресепшн и кассах, домашние индукционные петли с радиусом действия до 50 кв. метров и профессиональные индукционные системы с радиусом до 1000 кв. метров, которые можно использовать в аэропортах, театрах, музеях.

dostupsreda.ru

Работа приборов индукционной системы основана на использовании явления возникновения вращающегося (или бегущего) магнитного поля, т. е. на способности этих полей создавать вращающий момент, действующий на подвижное металлическое тело, помещенное в такое поле.

Индукционные приборы применяют для измерения тока, напряжения, мощности и энергии в цепях переменного тока. Поэтому принцип действия индукционных приборов рассмотрим на примере работы счетчика электрической энергии однофазного переменного тока (рис. 5).

Рис. 5. Магнитоэлектрическая система счетчика электрической энергии однофазного переменного тока

В индукционном сердечнике бегущее магнитное поле, создается токами его катушек, индуцирует в алюминиевом подвижном диске вихревые токи. Взаимодействие бегущего магнитного поля с вихревыми токами создает вращающий момент, заставляющий диск вращаться в ту же сторону, в которую вращается поле. Противодействующий момент создается в результате взаимодействия постоянного магнита 8 с наводимыми им во вращающемся алюминиевом диске вихревыми токами.

Подвижная часть прибора представляет собой алюминиевый диск 5, укрепленный на оси 4. Неподвижная часть счетчика состоит из двух электромагнитов с сердечниками 1 и 6 и обмотками (намагничивающими катушками) 2 и 7 соответственно. Сердечник 1 является трехстержневым, а катушка 2 состоит из большого числа витков изолированного проводника малого сечения. Эта катушка включается параллельно измеряемой цепи и называется обмоткой напряжения. Ток I_U, проходящий через катушку напряжения, и магнитный поток этой катушки Ф_U пропорциональны приложенному к цепи напряжению U. Так как индуктивность катушки 2 достаточно велика, то ток I_U отстает по фазе от напряжения U на угол π/2 (рис.6).

Сердечник 6 имеет П-образную форму. Катушка 7 состоит из небольшого числа витков изолированного провода достаточно большого сечения. Эту катушку включают последовательно с измеряемой цепью и называют токовой обмоткой прибора. Ток I проходящий через катушку 7 и являющийся током нагрузки, создает поток Ф₁ пропорциональный току I, причем поток Ф₁ отстает по фазе от тока I на некоторый угол, называемый углом потерь. Угол потерь весьма мал, так как поток Ф₁ значительное расстояние проходит через воздух. Токи I_U и I и соответственно создаваемые ими магнитные потоки Ф_U и Ф₁ совпадают по фазе (см. рис. 6). Поток Ф₁, дважды пересекает алюминиевый диск 5. Ток I и напряжение U сдвинуты по фазе на угол φ, значение которого зависит от характера нагрузки.

Катушка 2 расположена на среднем стержне сердечника 1, поэтому магнитный поток этой катушки Ф_U разветвляется на потоки Ф₂ и Ф₃, один из которых Ф₂, проходя по среднему стержню сердечника и участку 3 магнитной цепи, огибает диск и пересекает его. Потоки Ф₃ не пересекают диска прибора, так как замыкаются по боковым стержням сердечника 1. Следовательно, поток Ф₃ используют в сердечнике для создания необходимого угла сдвига фаз ψ между рабочими потоками Ф₁ и Ф₂.

Вращающий момент диска, создаваемый магнитными потоками Ф₁ и Ф₂, пропорционален произведению максимальных значений этих потоков и синусу угла сдвига фаз между ними:

, (6)

где С₁ — коэффициент пропорциональности, зависящий от частоты переменного тока.

Так как можно считать, что магнитный поток Ф₂ пропорционален напряжению U, т.е. Ф₂ = С_U U, и поток Ф₁ пропорционален току нагрузки I, т.е. Ф₁ = С₁I, а синус угла сдвига фаз между этими потоками cosφ (рис. 6), то формулу (6) можно заменить выражением

, (7)

где cosφ — коэффициент мощности потребителя; P — активная мощность; С₁ и С_U — коэффициенты пропорциональности.

Вихревые токи, возникающие в диске при вращении его в поле постоянных магнитов, пропорциональны частоте вращения диска n_Д(об/мин), поэтому противодействующий момент М_ПP = С_Д n_Д.

При вращении диска с равномерной скоростью его вращающий и противодействующий момент равны, т.е. М_ВР = M_ПР или СР= С_Д n_Д, откуда частота вращения диска

Если диск за время t сделал n оборотов, то энергия A, полученная из сети потребителем за это время

, (8)

так как

Таким образом, согласно (8), электроэнергия, учитываемая счетчиком, пропорциональна частоте вращения диска. Величина А/n = С_Д/С получила название постоянной счетчика и представляет собой энергию, приходящуюся на один оборот диска.

Счетчик электроэнергии имеет счетный механизм, который связан червячной передачей с осью диска. По показаниям счетного механизма определяют количество электроэнергии, которое израсходовал потребитель.

К достоинствам индукционных счетчиков следует отнести их большую надежность в работе, значительную перегрузочную способность по току (~300%), незначительную чувствительность к внешним магнитным полям и большое значение вращающего момента.

Так как в уравнение (7) входит коэффициент С₁, зависящий от частоты сети f, индукционные приборы пригодны для переменного тока одной определенной частоты, что является в какой-то степени недостатком таких приборов. Другим недостатком можно считать зависимость показаний прибора от температуры окружающей среды: с повышением температуры окружающей среды увеличивается сопротивление прибора и уменьшаются вихревые токи, что приводит к уменьшению вращающего момента (примерно на 0,4% при нагревании на 1 °С).

studopedia.su

Принцип работы приборов индукционной системы основан на действии вращающегося, бегущего или переменного магнитного поля переменного тока (создаваемого одним или несколькими неподвижными электромагнитами) на подвижную часть, представляющую собой чаще всего металлический диск. Укрепленный на одной оси с указательной стрелкой алюминиевый диск помещается между электромагнитами таким образом, что их магнитные потоки, пронизывая диск, индуцируют в нем ЭДС и токи. Взаимодействие между индуцированными токами и переменными потоками электромагнитов вызывает вращение диска.

Индукционные приборы разделяются на однопоточные, вращающий момент которых создается взаимодействием одного потока и тока, и многопоточные, вращающий момент которых создается взаимодействием нескольких (не менее двух) потоков и токов.

Рис. 2.3.1. Схема измерительного механизма индукционных приборов: а – однопоточного; б – двухпоточного

В однопоточных приборах (рис. 2.3.1, а) создаваемый катушкой 1 переменный магнитный поток пронизывает алюминиевый диск 3, индуцируя в нем ЭДС и токи. Укрепленный на асимметрично расположенной оси 2 диск перекрывает (экранирует) часть силовых линий магнитного поля катушки. Под влиянием сил взаимодействия потока и индуцированных токов диск поворачивается в сторону уменьшения его площади, находящейся в зоне действия магнитного поля. На рис. 2.3,1, б приведена принципиальная схема устройства простейшего двухпоточного прибора с одним электромагнитом и медным экраном. Переменный магнитный поток катушки 1 частично перекрывается экраном 3 и разбивается на две части: 1) пронизывающую часть диска 2, расположенную против экрана, и 2) пронизывающую часть диска, не закрытую экраном. Наличие экрана создает два пронизывающих диск потока, смещенных в пространстве. Кроме того, вследствие дополнительных потерь на вихревые токи в экране первый поток отстает по фазе от второго потока. Оба потока, сдвинутые по фазе и в пространстве, создают бегущее поле, поворачивающее диск в сторону направления вращения поля (от части полюса, не закрытой экраном, к закрытой). Иногда вместо медных экранов применяют короткозамкнутые медные витки (кольца), которые надеваются на катушки с таким расчетом, чтобы они перекрывали часть полюсных наконечников. Одно и двухпоточные приборы с экраном обладают сравнительно небольшим вращающим моментом и в настоящее время не применяются.

На рис. 2.3.2 приведены принципиальная схема устройства и векторная диаграмма двухпоточного индукционного прибора с бегущим полем. Укрепленный симметрично на оси 2 алюминиевый диск 3 пронизывается двумя смещенными в пространстве потоками Ф₁ и Ф₂.

Если переменные токи I₁и I₂, протекающие по обмоткам двух катушек 4 и 5, сдвинуты по фазе на угол y, то из предположения, что сердечники катушек не насыщены, а потери на гистерезис и вихревые токи в них отсутствуют, следует, что и потоки Ф₁ и Ф₂ будут сдвинуты по фазе на тот же угол y. Потоки Ф₁ и Ф₂, пронизывая диск, будут индуцировать в нем ЭДС Е₁ и Е₂, вызывающие в диске токи I’₁ и I’₂. Электродвижущие силы Е₁ и Е₂ и совпадающие с ними по фазе токи I’₁ и I’₂ будут отставать от своих потоков на угол p/2.

Результирующий момент слагается из двух моментов: момента М₁, возникающего от взаимодействия потока Ф₁ с током I’₂, и момента М₂, создаваемого взаимодействием потока Ф₂ с током I’₁. Значения моментов, возникающих от взаимодействия между собственными потоками и токами (Ф₁ с током I’₁ и Ф₂ с током I’₂), незначительны, а если принять, что диск имеет только активное сопротивление, то они равны нулю (так как угол сдвига между потоком и током, им индуцированным, равен p/2). Подвижная часть приборов, обладающая значительной инерцией, не будет реагировать на изменения мгновенных значений вращающего момента в течение каждого периода переменного тока, и отклонение ее вместе со стрелкой 1, а, следовательно, и показания прибора будут зависеть от среднего значения вращающего момента. Как известно, среднее за период значение вращающего момента М_ВР от взаимодействия переменного потока Ф с индуцированным им в диске током I пропорционально значениям взаимодействующих потока Ф и тока I, а также косинусу угла g сдвига по фазе между ними, т.е.

Моменты М₁ и М₂ могут быть определены по следующим формулам:

; .

На основании данных векторной диаграммы, приведенной на рис. 2.3.2, б, эти равенства могут быть представлены в следующем виде:

;

Рис. 2.3.2. Двухпоточный прибор индукционной системы: а – принципиальная схема устройства; б – векторная диаграмма

Противоположные знаки моментов М₁ и М₂ указывают на то, что один контур тока (I’₁) втягивается во взаимодействующее с ним поле (Ф₂), а другой (I’₂) выталкивается из взаимодействующего с ним поля (Ф₁). Оба момента совпадают по направлению и поворачивают диск в одну и туже сторону, что подтверждается проверкой по правилу левой руки с учетом сдвига фаз между потоками и токами.

Поэтому результирующий момент, действующий на диск, равен . Результирующий момент направлен в сторону от опережающего по фазе потока (в данном случае Ф₁) к отстающему. При неизменном сопротивлении диска и синусоидальном характере изменения потоков с частотой f токи равны: ; . Тогда выражение для результирующего момента примет следующий вид:

Вращающий момент индукционных приборов пропорционален произведению магнитных потоков, пронизывающих контур, синусу угла сдвига между ними и зависит от частоты тока. Из последней формулы следует, что для создания вращающего момента необходимо иметь не менее двух переменных потоков (или двух составляющих одного потока), сдвинутых по фазе и смещенных в пространстве. В случае совпадения потоков по фазе y = 0 и siny = 0 вращающий момент равен нулю. Максимальный вращающий момент будет при наибольших значениях магнитных потоков и сдвига фаз между ними в ¼ периода (y = 90° и siny = 1). При ненасыщенных сердечниках потоки Ф₁ и Ф₂ прямо пропорциональны токам I₁ и I₂, протекающим по обмоткам катушек 4 и 5 (рис. 2.3.2) и, следовательно, значение результирующего момента равно

М_ВР = k f I₁I₂sin y.

Противодействующий вращению подвижной части момент М_ПР может быть создан пружиной (при использовании в качестве ваттметра), и в этом случае он будет пропорционален углу закручивания a: М_ПР = D_КРa. Для момента равновесия М_ВР = М_ПР или

k f I₁I₂sin y = D_КРa, откуда угол поворота подвижной части прибора равен

т.е. пропорционален произведению токов, проходящих через катушки (либо пронизывающих диск потоков), синусу угла сдвига между ними и зависит от частоты тока.

К числу достоинств индукционных приборов следует отнести большой вращающий момент (до 5 г·см), малое влияние внешних магнитных полей, стойкость к перегрузкам (подвижная часть приборов не требует подвода тока и выполняется весьма прочной), надежность в работе. Изменение температуры окружающей среды вызывает изменение активного сопротивления диска, что в некоторой степени влияет на показания приборов.

В отличие от приборов переменного тока других систем индукционные приборы могут применяться в сетях с одной определенной частотой: на приборах обычно указывается номинальная частота измеряемой величины. Даже небольшое изменение частоты, как в сторону ее увеличения, так и в сторону уменьшения приводит к большим погрешностям измерений. В связи с этим амперметры и вольтметры индукционной системы не получили широкого распространения.

Индукционные измерительные механизмы используются преимущественно в счетчиках электрической энергии для цепей переменного тока промышленной частоты.

studopedia.ru

Применение индукционных систем для слабослышащих

Специализированные товары для людей с нарушением слуха используются для передачи аудиосигналов от звукового пульта, системы оповещения или микрофона. Это может быть музыка, теле- и радиотрансляция, различные оповещения. Системы находят свое применение в таких общественных местах:

Также существуют модели для дома — такие товары для слабослышащих синхронизируются с телевизором, музыкальным центром или другой техникой. На слуховой аппарат приходит чистый и качественный звук без каких-либо помех и искажений.

Стационарные и портативные индукционные системы для слабослышащих

Стационарное оборудование подключают к стандартным системам оповещения. Подходящую модель выбирают с учетом площади помещения и предполагаемого количества пользователей. В зависимости от целей и условий использования индукционных систем для слабослышащих радиус зоны приема может составляет от 1,2 м2 до 1000 м2.

Портативные модели — это компактные переносные устройства, которые устанавливают на стойках-ресепшн, в консультационных окнах, на кассах и в кабинетах обслуживания. Мобильные устройства не требуют монтажа. Они оснащены встроенными аккумуляторами и могут работать без подключения к источнику электропитания.

В каталоге ООО «Исток Аудио Мед» представлен широкий ассортимент индукционных систем. Наши специалисты ответят на любые ваши вопросы и помогут выбрать оптимальную модель для конкретных целей и условий применения.

www.obrazov.org

20) Измерительные трансформаторы тока.

Трансформатор тока— трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока, а вторичная обмотка замыкается на измерительные или защитные приборы, имеющие малые внутренние сопротивления.

Измерительный трансформатор тока— трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защитыэлектроэнергетических систем, в связи, с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.

Схемы подключения измерительных трансформаторов тока

В трёхфазных сетях с изолированной нейтралью (сети с напряжением 6-10-35 кВ) трансформаторы тока нередко устанавливаются только на двух фазах (обычно фазы A и C). Это связано с отсутствием нулевого провода в сетях 6 —35 кВ и информация о токе в фазе с отсутствующим трансформатором тока может быть легко получена измерением тока в двух фазах. В сетях с глухозаземлённой нейтралью (сети до 1000В) или эффективно заземлённой нейтралью (сети напряжением 110 кВ и выше) трансформаторы тока в обязательном порядке устанавливаются во всех трёх фазах.

В случае установки в три фазы вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются по схеме «Звезда» (рис.1), в случае двух фаз — «Неполная звезда» (рис.2). Для дифференциальных защит силовых трансформаторов с электромеханическими реле трансформаторы подключают по схеме «Треугольник» (для защиты обмотки трансформатора, соединённой в звезду при соединении защищаемого трансформатора «треугольник — звезда», что необходимо для компенсации сдвига фаз вторичных токов с целью уменьшения тока небаланса). Для экономии измерительных органов в цепях защиты иногда применяется схема «На разность фаз токов» (не должна применяться для защиты от коротких замыканий за силовыми трансформаторами с соединением треугольник — звезда).

Важными параметрами трансформаторов тока являются коэффициент трансформации и класс точности.

studfiles.net

Индукционная система

Принцип действия индукционной системы основан на взаимодействии магнитных потоков, создаваемых катушками тока и напряжения с вихревыми токами, наводимыми магнитным полем в алюминиевом диске.

Прибор индукционной системы

Электрический счетчик содержит магнитопровод – 1 сложной конфигурации, на котором размещены две катушки; напряжения – 2 и тока – 3. Между полюсами электромагнита помещен алюминиевый диск – 4 с осью вращения – 5.

Вращающий момент, действующий на диск, определяется выражением:

M_вр = k_i Φ_U Φ_I sinψ

где Ф_U– часть магнитного потока, созданного обмоткой напряжения и проходящего через диск счетчика; Ф_I– магнитный поток, созданный обмоткой тока; ψ – угол сдвига между Ф_Uи Ф_I. Магнитный поток Ф_Uпропорционален напряжению Ф_U = k₂ U. Магнитный поток Ф_Iпропорционален токуФ_I = k₃ I.

Для того чтобы счетчик реагировал на активную энергию, необходимо выполнить условие:

sinψ = cosφ

В этом случае вращающий момент пропорционален активной мощности нагрузки:

M_вр = k₁ k₂ k₃U I cosφ = k₄ P

Противодействующий момент создается тормозным магнитом – 6 и пропорционален скорости вращения диска:

В установившемся режимеM_вр=M_прдиск вращается с постоянной скоростью. Приравниваем два последних уравнения и решаем полученное уравнение относительно угла поворота диска:

Таким образом, угол поворота диска счетчика пропорционален активной энергии. Следовательно, число оборотов диска n тоже пропорционально активной энергии.

Приборы электромагнитной системы

Работа, основанная механизмом электромагнитной системы – это взаимодействие магнитного поля намагничивающегося ферромагнитного сердечника с магнитным полем тока, идущего по обмотке катушки. Впоследствии такого взаимодействия сердечник поворачивается или же втягивается внутрь катушки, отчего и отклоняется указательная стрелка. В случае изменения в обмотке направления тока меняется и полярность подвижного сердечника. Отчего при любом направлении тока в обмотке стрелка отклоняется в одну и ту же сторону.

Главные достоинства приборов электромагнитной системы: пригодность для измерения переменного и постоянного токов, стабильность этих приборов к перегрузкам, простота устройства, относительно невысокая стоимость. Недостатками такого прибора являются зависимость от влияния внешних магнитных полей на точность показаний, сравнительно великая потребность в электроэнергии, невысокая точность, неравномерность шкалы.

Приборы электродинамической системы

Работа, основанная механизмом электродинамической системы – это взаимодействие магнитных полей токов, идущих к двум обмоткам, одна из обмоток неподвижна, а другая может совершать обороты. Токовой обмоткой называют обмотку неподвижной катушки; её электрическое сопротивление мало; в цепь включается она последовательно.

Сравнительно большим электрическим сопротивлением обладает обмотка подвижной катушки. Она в цепь включается параллельно и носит название обмотка напряжения. На момент включения прибора в цепь электрический ток идёт по обмоткам обеих катушек сразу. Взаимодействия магнитных полей токов катушки с обмоткой напряжения поворачивает на угол, значение которого пропорционально произведению токов, идущих в обмотках катушек.

Одновременно может изменяться в обмотках лишь направление тока. В независимости от направления тока в цепи, катушка являющиеся подвижной, а стало быть, и указательная стрелка, поворачиваются только в одну сторону. Такой механизм электродинамической системы широко применяется в вольтметрах, амперметрах и ваттметрах. Так же наряду с механизмом электродинамической системы в измерительных приборах применяют механизмы ферродинамической системы. Их принцип работы механизмов систем одинаков. Ферродинамический механизм сконструирован с отличием, что его неподвижная обмотка установлена на магнитопроводе, отчего увеличивается чувствительность прибора.

Главные достоинства приборов электродинамической системы: возможность измерить одним и тем же прибором переменные и постоянные токи, высокая точность. Недостатками таких приборов являются зависимость точности показаний от влияния внешних магнитных полей, особенно это относится к электродинамическому механизму, сравнительно малая устойчивость к перегрузкам, а также высокая стоимость.