Ремонт на електрическа част на магнитоелектрически амперметри и волтметри - Училище за електротехник всички

Под такъв ремонт се разбира извършването на настройки, предимно в електрическите вериги на измервателния уред, в резултат на което неговите показания са в рамките на определения клас на точност.

Ако е необходимо, настройката се извършва по един или повече начини:

промяна на активното съпротивление в последователни и паралелни електрически вериги на измервателния уред;

промяна на работния магнитен поток през рамката чрез пренареждане на магнитния шунт или магнетизиране (демагнетизиране) на постоянен магнит;

промяна в противниковия момент.

В общия случай стрелката първо се поставя в позиция, съответстваща на горната граница на измерванията при номиналната стойност на измерваното количество. Когато се постигне такова съгласие, проверете измервателния уред на цифровите маркировки и запишете грешката на измерване на тези маркировки.

Ако грешката надвишава допустимата, тогава се установява дали е възможно умишлено да се въведе допустимата грешка в крайната маркировка на обхвата на измерване, като се коригира така, че грешките в други цифрови маркировки да се „поберат“ в допустимите граници.

В случаите, когато такава операция не даде желаните резултати, инструментът се калибрира отново с преначертана скала. Обикновено това се случва след основен ремонт на измервателния уред.

Регулирането на магнитоелектрическите устройства се извършва при захранване с постоянен ток, като характерът на настройките се задава в зависимост от конструкцията и предназначението на устройството.

По предназначение и дизайн магнитоелектрическите устройства се разделят на следните основни групи:

волтметри, посочени нанабиране на номинално вътрешно съпротивление,
волтметри, при които вътрешното съпротивление не е посочено на циферблата;
едногранични амперметри с вътрешен шунт;
многодиапазонни амперметри с универсален шунт;
миливолтметри без устройство за температурна компенсация;
миливолтметри с устройство за температурна компенсация.

Настройка на волтметри, които имат номинално вътрешно съпротивление, указано на циферблата

Волтметърът е свързан в последователна верига съгласно веригата за превключване на милиамперметъра и е настроен така, че при номиналния ток да се получи отклонението на стрелката до крайната цифрова маркировка на диапазона на измерване. Номиналният ток се изчислява като частното от номиналното напрежение, разделено на номиналното вътрешно съпротивление.

В този случай отклонението на показалеца до крайната цифрова маркировка се регулира или чрез промяна на позицията на магнитния шунт, или чрез подмяна на спиралните пружини, или чрез промяна на съпротивлението на шунта, успоредно на рамката, ако има такъв.

Магнитният шунт обикновено премахва през себе си до 10% от магнитния поток, протичащ през пространството между желязото, и движението на този шунт към припокриването на полюсните части води до намаляване на магнитния поток в пространството между желязото и съответно до намаляване на ъгъла на отклонение на показалеца.

Спиралните пружини (стрии) в електроизмервателните уреди служат, първо, за подаване и отвеждане на ток от рамката и, второ, за създаване на момент, който противодейства на въртенето на рамката. При завъртане на рамката една от пружините се усуква, а втората се развива, във връзка с което се създава общ противодействащ момент на пружините.

Ако е необходимо да се намали ъгълът на отклонение на показалеца, тогавае необходимо да смените спиралните пружини (стрии), налични в устройството, за по-силни, т.е. инсталирайте пружини с увеличен противодействащ момент.

Този тип регулиране често се счита за нежелателно, тъй като включва усърдна работа за подмяна на пружините. Въпреки това, сервизите, които имат богат опит в запояването на винтови пружини (стрии), предпочитат този метод. Факт е, че при регулиране чрез промяна на позицията на плочата на магнитния шунт във всеки случай в резултат се оказва, че се измества към ръба и няма възможност в бъдеще чрез преместване на магнитния шунт да се коригират показанията на устройството, нарушени от стареенето на магнита.

Промяната на съпротивлението на резистора, шунтиращ контурната верига с допълнително съпротивление, може да бъде разрешена само като крайна мярка, тъй като такова разклоняване на тока обикновено се използва в устройства за температурна компенсация. Естествено, всяка промяна в определеното съпротивление ще наруши температурната компенсация и в крайни случаи може да бъде разрешена само в малки граници. Също така не трябва да забравяме, че промяната в съпротивлението на този резистор, свързана с премахването или добавянето на завъртания на проводника, трябва да бъде придружена от дълга, но задължителна операция на стареене на манганиновия проводник.

За да се запази номиналното вътрешно съпротивление на волтметъра, всяка промяна в съпротивлението на шунтовия резистор трябва да бъде придружена от промяна на допълнителното съпротивление, което допълнително усложнява настройката и прави използването на този метод нежелателно.

След това волтметърът се включва по обичайната схема за него и се проверява. При правилно регулиране на тока и съпротивлението обикновено не са необходими допълнителни настройки.

Регулиране на волтметри, чието вътрешно съпротивление не епосочен на циферблата

Волтметърът се свързва, както обикновено, паралелно с измерваната електрическа верига и се настройва, за да се получи отклонението на стрелката до крайната цифрова маркировка на диапазона на измерване при номиналното напрежение за дадена граница на измерване. Регулирането се извършва чрез промяна на позицията на плочата при преместване на магнитния шунт или чрез промяна на допълнителното съпротивление или чрез замяна на спиралните пружини (стрии). Всички забележки по-горе са валидни и в този случай.

Често цялата електрическа верига във волтметъра - рамката и жичните резистори - изгарят. При ремонт на такъв волтметър първо се отстраняват всички изгорели части, след това всички останали неизгорели части се почистват внимателно, монтира се нова подвижна част, рамката се свързва накъсо, подвижната част се балансира, рамката се отваря и, като включите устройството според веригата на милиамперметъра, т.е. последователно с примерния милиамперметър, определете общия ток на отклонение на подвижната част, направете резистор с допълнително съпротивление, ако е необходимо, магнетизирайте магнита и заключение сглобете устройството.

Настройка на едногранични амперметри с вътрешен шунт

В този случай може да има два случая на ремонтни операции:

1) има непокътнат вътрешен шунт и е необходимо, като замените резистора със същата рамка, да преминете към нова граница на измерване, т.е. повторно калибриране на амперметъра;

2) по време на основния ремонт на амперметъра рамката е сменена, във връзка с което параметрите на подвижната част се променят, е необходимо да се изчисли, да се произведе нов и да се замени старият резистор с допълнително съпротивление.

И в двата случая първо се определя токът на пълното отклонение на рамката на устройството, за което резисторът се заменя със съпротивителен магазин и се използвас лабораторен или преносим потенциометър методът на компенсация измерва съпротивлението и тока на пълното отклонение на рамката. Съпротивлението на шунта се измерва по същия начин.

Настройка на многодиапазонни амперметри с вътрешен шунт

В този случай в амперметъра е инсталиран така нареченият универсален шунт, т.е. шунт, който в зависимост от избраната горна граница на измерване е свързан паралелно с рамката и резистора с допълнително съпротивление изцяло или частично от общото съпротивление.

Например, шунтът в триграничен амперметър се състои от три резистора Rb R2 и R3, свързани последователно. Да предположим, че амперметърът може да има всяка от трите граници на измерване - 5, 10 или 15 A. Шунтът е свързан последователно към измервателната електрическа верига. Устройството има общ извод "+", към който е свързан входът на резистора R3, който е шунт при границата на измерване от 15 A; Резисторите R2 и Rx са свързани последователно към изхода на резистор R3.

Когато електрическа верига е свързана към клемите, обозначени с "+" и "5 A", напрежението се отстранява от последователно свързаните резистори Rx, R2 и R3 към рамката чрез резистор R ext, т.е. напълно от целия шунт. Когато електрическа верига е свързана към клемите „+“ и „10 A“, напрежението се отстранява от последователно свързаните резистори R2 и R3 и в същото време резисторът Rx е свързан последователно към веригата на резистора R ext, когато е свързан към клемите „+“ и „15 A“, напрежението във веригата на рамката се отстранява от резистора R3 и резисторите R2 и Rx са включени във веригата R ext.

При ремонт на такъв амперметър са възможни два случая:

1) границите на измерване и съпротивлението на шунта не се променят, но във връзка с подмяната на рамката или дефектния резистор е необходимо да се изчисли, произведе и инсталира нов резистор;

2)амперметърът е калибриран, т.е. неговите граници на измерване се променят, във връзка с което е необходимо да се изчислят, произвеждат и инсталират нови резистори и след това да се регулира устройството.

В случай на авария, която се случва при наличие на рамки с високо съпротивление, когато е необходима температурна компенсация, се използва схема за температурна компенсация с помощта на резистор или термистор. Устройството се проверява на всички граници и при правилното прилягане на първата граница на измерване и правилното производство на шунта обикновено не се изискват допълнителни настройки.

Настройка на миливолтметри, които нямат специални устройства за температурна компенсация

Магнитоелектрическото устройство има рамка, навита от медна жица, и спирални пружини, изработени от калаено-цинков бронз или фосфорен бронз, чието електрическо съпротивление зависи от температурата на въздуха в корпуса на устройството: колкото по-висока е температурата, толкова по-голямо е съпротивлението.

Като се има предвид, че температурният коефициент на калаено-цинковия бронз е доста малък (0,01), а манганиновият проводник, от който е направен допълнителният резистор, е близо до нула, температурният коефициент на магнитоелектрическото устройство се приема приблизително:

Xpr \u003d Xp ( R p / R p + R ext)

където Xp е температурният коефициент на рамката от медна тел, равен на 0,04 (4%). От уравнението следва, че за да се намали влиянието на отклоненията на температурата на въздуха в корпуса от номиналната му стойност върху показанията на устройството, допълнителното съпротивление трябва да бъде няколко пъти по-голямо от съпротивлението на рамката. Зависимостта на съотношението на допълнителното съпротивление към съпротивлението на рамката от класа на точност на устройството има формата

Radd / Rp = (4 - K / K)

където K е класът на точност на измервателното устройство.

отТова уравнение предполага, че например за инструменти с клас на точност 1.0 допълнителното съпротивление трябва да бъде три пъти по-голямо от съпротивлението на контура, а за клас на точност 0.5, седем пъти повече. Това води до намаляване на използваемото напрежение на контура, а при амперметри с шунтове - до повишаване на напрежението на шунтовете. Първият причинява влошаване на работата на устройството, а вторият - увеличаване на консумацията на енергия на шунта. Очевидно е, че използването на миливолтметри, които нямат специални устройства за температурна компенсация, е препоръчително само за разпределителни инструменти с класове на точност 1,5 и 2,5.

Показанията на измервателния уред се регулират чрез избор на допълнително съпротивление, както и чрез промяна на позицията на магнитния шунт. Опитните майстори също използват намагнитване на постоянния магнит на устройството. При настройката се включват свързващите проводници, включени в измервателния уред, или се отчита тяхното съпротивление, като към миливолтметъра се свързва съпротивителен магазин с подходяща стойност на съпротивлението. При ремонт понякога прибягват до подмяна на винтовите пружини.

Настройка на миливолтметри с устройство за температурна компенсация

Устройството за температурна компенсация позволява да се увеличи спадът на напрежението в контура, без да се прибягва до значително увеличаване на допълнителното съпротивление и консумация на енергия на шунта, което драстично подобрява качествените характеристики на едногранични и многогранични миливолтметри с класове на точност 0,2 и 0,5, използвани например като амперметри с шунт. При постоянно напрежение на клемите на миливолтметъра грешката на измерване на устройството от промяна на температурата на въздуха вътре в кутията може практически да се доближи до нула, т.е. да бъде толкова малка, че не може да бъдеразглеждани и игнорирани.

Ако по време на ремонта на миливолтметъра се установи, че той няма устройство за температурна компенсация, тогава такова устройство може да се монтира в устройството, за да се подобрят характеристиките на устройството.