Bai 2 Cac loai co cau do thong dung

Bài CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO THÔNG DỤNG KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Nội dung Khái niệm cấu đo Các loại cấu đo  Cơ cấu đo từ điện  Cơ cấu đo điện từ  Cơ cấu đo điện động  Cơ cấu đo cảm ứng KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Khái niệm cấu đo α = f(Y) Mạch Y đo Cơ cấu đo Thiết bị thị (I, U)  Mạch đo: biến đổi đại lượng X thành đại lượng điện Y (dòng điện điện áp)  Cơ cấu đo: chuyển đổi đại lượng điện thành chuyển dịch học (sự thay đổi vị trí phần động so với phần tĩnh)  Thiết bị thị: phản ánh độ lớn đại lượng đo thông qua số thang đo KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Nguyên lý hoạt động CCĐ  Biến đổi liên tục điện thành làm quay phần động Trong trình quay lực sinh cơng học, phần thắng lực ma sát, phần làm biến đổi phần động I (hoặc U)  Wđtt  F  Mq  α   Mô men quay M q Mơ men phản kháng  Phương trình cân mơ men  Phương trình thang đo = dW dtt dα M = D.α pk Mq = M pk α= dW D KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP dα dtt Các loi c cu o Cơ cấu đo từ in Là CCĐ mà mô mem quay sinh tương tác từ trường nam châm vĩnh cửu với từ trường khung dây có dòng điện chạy qua KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Cơ cấu đo từ điện Phần tĩnh:  Nam châm vĩnh cửu  Hai má cực từ  Lõi sắt từ Trong khe từ có từ trường đồng hướng tâm Phần động:  Khung dây  Kim thị  Lò so phản kháng  i trng KHOA IN CễNG NGHIP Cơ cấu đo từ điện B -Cm ng t Tại thời điểm cân b»ng m« men: n - số vòng khung dây Mq = M pk ⇔ B.S.n.I = D.α  Phương trình thang đo: S - diện tích khung dây α= B.S.n D I = S I phản kháng So - độ nhạy CCĐ KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP D – hệ số lò so Cơ   cấu đo từ điện Đặc điểm:  Chỉ đo mạch chiều  Thang đo tuyến tính  Cơng suất tiêu thụ nhỏ  Chịu tải  Cấu tạo phức tạp Ứng dụng: chế tạo ampemét, vônmét, dùng làm thiết bị thị cho vônmét điện tử cu o KHOA IN CễNG NGHIP Cơ cấu đo in tõ  Là CCĐ mà mô mem quay sinh tương tác từ trường cuộn dây (phần tĩnh) có dòng điện chạy qua với phần tử làm vật liệu sắt từ (phần động) KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Cơ cấu đo điện từ KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Cơ cấu o điện t Tại thời điểm cân b»ng m« men: q M  Phương trình thang đo:   Đặc điểm:  Đo mạch chiều xoay chiều  Thang đo phi tuyến  Cấu tạo đơn giản  Chịu tải tốt Ứng dụng: chế tạo ampe mét, vơn mét KHOA ĐIỆN CƠNG NGHIỆP α= 2D d α =M dL pk I ⇔ =S dL I dα I = D. Cơ cấu đo in ng Là CCĐ mà mô mem quay sinh tương tác từ trường cuộn dây (động tĩnh) có dòng điện chạy qua KHOA ĐIỆN CƠNG NGHIỆP Cơ cấu đo điện động KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Cơ  cấu đo M12 - hỗ cảm điện động cuộn dây Với dòng điện chiều, thời điểm cân mơ men Hàm góc quay M =M q pk ⇔ dM 12 dα I 1I = D.α  Phương trình thang đo: α= α f (α )I1I = S0 I1I D  Với dòng điện xoay chiều, thời điểm cân mô men M =M qtb ⇔ pk f (α )I1I cos ϕ = D.α φ - góc lệch pha  Phương trình thang đo: α= KHOA ĐIỆN CƠNG NGHIỆP dòng điện D f (α ) cos ϕ I I = S I0 I Cơ cấu o điện ng c điểm:  Đo dòng chiều xoay chiều  Thang đo phi tuyến  Cấu tạo đơn giản Ứng dụng: chế tạo ampe mét, vôn mét, pha mét, tần mét, ốt mét KHOA ĐIỆN CƠNG NGHIỆP Cơ cấu đo tĩnh điện  Là CCĐ mà mô mem quay sinh tương tác hai số vật tích điện KHOA ĐIỆN CƠNG NGHIỆP Cơ cấu đo tĩnh điện C – điện dung cực Tại thời điểm cân mô men: q =M pk ⇔ dC dα M  Phương trình thang đo: α= KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP dC 2D dα U = S U U – điện áp cực U = D.α Cơ  cấu đo Đặc điểm:  Đo mạch chiều xoay chiều  Thang đo phi tuyến  Trở kháng vào lớn, lượng tiêu thụ nhỏ, dải tần rộng   tĩnh Độ nhạy thấp Ứng dụng: chế tạo vơnmét KHOA ĐIỆN CƠNG NGHIỆP điện Cơ cấu đo cảm ứng  Cấu tạo:  Phần tĩnh: cuộn dây điện 2,3 có cấu tạo để có dòng điện chạy cuộn dây sinh từ trường móc vòng qua mạch từ qua phần động, có nam châm điện  Phần động: đĩa kim loại (thường nhôm) gắn vào trục quay trụ KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Cơ cấu đo cảm ứng  Nguyên lý hoạt động: Dựa tác động tương hỗ từ trường xoay chiều (được tạo dòng điện phần tĩnh) dòng điện xốy tạo đĩa phần động, cấu làm việc với mạch điện xoay chiều KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Cơ cấu đo cảm ứng  Nguyên lý hoạt động: Khi I1, I2 vào cuộn dây phần tĩnh → sinh từ thông Ф1, Ф2 (các từ thông lệch pha góc ψ góc lệch pha dòng điện tương ứng), từ thơng Ф1, Ф2 cắt đĩa nhôm (phần động) → xuất đĩa nhôm sức điện động E1, E2 (lệch pha với Ф1, Ф2 góc π/2) → xuất dòng điện xoáy I x1, Ix2 (lệch pha với E1, E2 góc α1, α2) KHOA ĐIỆN CƠNG NGHIỆP Cơ cấu đo cảm ứng  Nguyên lý hoạt động: Các từ thông Ф1, Ф2 tác động tương hỗ với dòng điện Ix1, Ix2 → sinh lực F1, F2 mômen quay tương ứng → quay đĩa nhôm (phần động) Mơmen quay tính: M q = C f φ1φ sinϕ với: C số f tần số dòng điện I1, I2 ψ góc lệch pha I1, I2 KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Cơ cấu đo cảm ứng   Các đặc tính chung:  Điều kiện để có mơmen quay phải có hai từ trường  Mơmen quay đạt giá trị cực đại góc lệch pha ψ I1, I2 π/2  Mômen quay phụ thuộc tần số dòng điện tạo từ trường  Chỉ làm việc mạch xoay chiều  Nhược điểm: mômen quay phụ thuộc tần số nên cần phải ổn định tần số Ứng dụng: Chủ yếu để chế tạo côngtơ đo lượng; đo tần số… KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP BẢNG CÁC LOẠI CƠ CẤU CHỈ THỊ CƠ ĐIỆN KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ... (lệch pha với Ф1, 2 góc π /2) → xuất dòng điện xốy I x1, Ix2 (lệch pha với E1, E2 góc α1, 2) KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Cơ cấu đo cảm ứng  Nguyên lý hoạt động: Các từ thông Ф1, 2 tác động tương hỗ... I2 vào cuộn dây phần tĩnh → sinh từ thông Ф1, 2 (các từ thông lệch pha góc ψ góc lệch pha dòng điện tương ứng), từ thông Ф1, 2 cắt đĩa nhôm (phần động) → xuất đĩa nhôm sức điện động E1, E2... dòng điện Ix1, Ix2 → sinh lực F1, F2 mômen quay tương ứng → quay đĩa nhôm (phần động) Mômen quay tính: M q = C f φ1φ sinϕ với: C số f tần số dòng điện I1, I2 ψ góc lệch pha I1, I2 KHOA ĐIỆN CÔNG