Giáo trình Kỹ thuật điện (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Kỹ thuật điện cung cấp một số kiến thức như: Mạch điện và các phần tử của mạch điện; Mô hình mạch điện và phân loại, các chế độ làm việc của mạch điện; Định luật Ôm; Định luật Kiếc hốp; Giải mạch điện một chiều; Khái niệm về từ trường; Từ trường của dòng điện; Các đại lượng đặc trưng của từ trường; Lực điện từ; Hiện tượng cảm ứng điện từ. Mời các bạn cùng tham khảo phần 2.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Kỹ thuật điện (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội Chương 5: Đo lường điện Mục tiêu: + Trình bày được khái niệm về đo lường; + Mô tả được cấu tạo, nguyên lý hoạt động các cơ cấu đo thông dụng; + Xác định được các phương pháp đo dòng điện, điện áp, điện trở, công suất, điệnnăng; + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tíchcực sáng tạo trong học tập. Nội dung: Bài 1 Khái niệm1.1 Khái niệm về đo lường Đo lường là một quá trình đánh giá, định lượng đại lượng cần đo với đơnvị của đại lượng đo. Để đo một đại lượng nào đó, ta cần có các phương tiện kỹ thuật là cácmẫu đo và các dụng cụ đo. Mẫu đo dùng để tạo ra đại lượng vật lý có trị số chotrước như các điện trở, điện cảm, điện dung mẫu hoặc pin mẫu… Dụng cụ đodùng để ra công các tín hiệu trong quá trình đo thành các dạng có thể theo dõi hoặc điềuchỉnh được.1.2 Các cơ cấu đo thông dụng 1.2.1 Cơ cấu đo từ điện. * Cấu tạo Cơ cấu gồm cuộn dây phần động (1) có tiết diện nhỏ quấn quanh mộtkhung nhôm 3 (có thể không có khung nhôm) chuyển động trong lòng namchâm vĩnh cửu N-S có từ cảm cao (2). Ngoài ra còn có lò xo phản, trục và kimchỉ thị (hình 5.1) 77 Hình 5.1 * Nguyên lý làm việc Cho dòng điện cần đo I qua lò xo phản vào cuộn dây phần động, vì dòngđiện nằm trong từ trường của nam châm N-S nên sẽ chịu tác dụng của lực điệntừ và sinh ra mô men quay là: Mq = WblID = Kd.I (5-1) Trong đó: W: Số vòng dây phần động. B: Cường độ từ cảm. l: Chiều dài tác dụng của khung dây phần động. D: Chiều rộng của khung Ta nhận thấy mô men quay tỷ lệ bậc nhất với dòng điện cần đo. Ở vị trí cân bằng mô men quay bằng mô men cản: Kd.I = K.α (5-2) Kq Góc quay của phần động: α  .I  S.I K BIlD S Là độ nhạy của dụng cụ. K 78 * Đặc điểm của dụng cụ đo Vì góc quay α tỷ lệ bậc nhất với dòng điện nên dụng cụ chỉ do được dòngđiện một chiều và thang đo chia đều. Để đo dòng điện xoay chiều cần có bộphận chỉnh lưu dòng điện xoay chiều ra một chiều. Dụng cụ có độ nhạy cao vì từ trường của nam châm vĩnh cửu mạnh. Độ chính xác cao, ít chịu ảnh hưởng của từ trường ngoài, tiêu thụ năng lượng ít. Khả năng quá tải ít vì cuộn dây phần động có tiết diện bé. 1.2.2 Cơ cấu đo điện từ Cơ cấu đo điện từ ứng dụng lực hút của nam châm điện. Hình 5.2 vẽ cấu tạo củacơ cấu đo điện từ kiểu dây dẹt. Phần chính của cơ cấu đo là nam châm điện có cuộn dâytĩnh 5 và lá thép phần ứng 4. Lá thép gắn vào trục quay 3 có mang kim. Ngoài ra trênhình còn vẽ pitton 1 và xilanh 2 của bộ phận ôn định (dập tắt dao động của kim). Hình 5.2. Cấu tạo cơ cấu đo điện từ kiểu cuộn dây dẹt Khi có dòng điện I đi vào cuộn dây 5, cuộn dây sẽ hút lá thép 4 vào lòng cuộndây, lực hút tỷ lệ với bình phương cường độ từ cảm B. Giả sử lá thép không bão hòa, thìB tỉ lệ với H, mà H lại tỷ lệ với I, nên kết quả là lực hút và mô men của lực hút tỷ lệ vớibình phương dòng điện: M = k1I2(5-3) Mô men sẽ làm kim quay một góc α, làm lò xo biến dạng, sinh ra mô menđối kháng Mđk = Dα. Khi kim cân bằng, ta có: Dα = k1I2 k1 2 Và: α I  k 2I2 D 79 Góc quay tỷ lệ với bình phương dòng điện, nên từ góc quay α ta đọc đượctrị số dòng điện trên mặt thang đo. Cơ cấu điện từ được chế tạo thành ampe kế và vôn kế đo mạch điện xoay chiều. 1.2.3 Cơ cấu cảm ứng * Cấu tạo Hình 5.3. Cơ cấu chỉ thị cảm ứng 1. Cuộn dây; 2. Cuộn dây; 3. Cơ cấu cản dịu ; 4. Đĩa nhôm và trục quay * Nguyên lý làm việc Khi cho dòng điện i1 vào cuộn dây 1 thì cuộn dây 1 tạo ra từ thông Φ1 xuyên qua đĩa nhôm, dòng điện i2 vào trong cuộn dây 2 tạo ra từ thông Φ2 cũng xuyên qua đĩa nhôm. Từ thông cảm ứng trên đĩa nhôm s.đ.đ e1 chậm pha hơn Φ1 một góc л/2. Hình 5.4. Đ ...