Вихревой ток динамометр это специальное устройство с меньшими потерями, высокой эффективностью и более универсальным по сравнению с обычным механическим динамометром. В вихретоковом динамометре потери меньше из-за отсутствия физического контакта между обмотками и возбуждением. Из-за своего небольшого размера и возможности комбинирования он имеет множество применений, и даже в некоторых случаях, таких как проверка производительности двигателя внутреннего сгорания, он используется в качестве нагрузки. В этой статье обсуждается обзор вихретокового динамометра.
Что такое вихретоковый динамометр?
Вихретоковый динамометр - это электромеханическое устройство преобразования энергии, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Он в основном использует закон Фарадея. электромагнитная индукция как принцип его работы. Схема динамометра показана ниже.
Строительство
Конструктивные аспекты вихретокового динамометра показаны на рисунке выше. Он состоит из внешней рамы в качестве статора, который также называют неподвижным элементом машины. Статор состоит из обмоток, которые размещены в пазах статора. Когда обмотки статора возбуждены, в обмотках статора создается магнитное поле статора. В машинах с высокими номиналами 3-фазные обмотки размещаются в пазах статора.
Обмотки статора изготовлены из меди. Наружная рама, то есть статор, изготовлена из магнитного материала, такого как чугун или кремнистая сталь в случае использования в деликатных условиях. Вращающийся элемент называется ротором, который находится под катушками статора. Ротор помещен на вал, чтобы он мог вращаться. Обмотки ротора размещаются в пазах ротора. В случае тяжелых машин используются трехфазные обмотки ротора для размещения в пазах ротора.
Ротор должен быть подключен к первичному двигателю таким образом, чтобы при вращении первичного двигателя он обеспечивал механический ввод в устройство. Источник постоянного тока используется для возбуждения обмоток статора. В случае больших машин выпрямитель блоки используются для достижения этого источника постоянного тока. В больших машинах масло используется для охлаждения и изоляции обмоток статора. Это важно для отвода выделяемого тепла.
Как только измеритель тока, как показано на диаграмме, используется для измерения производимого тока и индуцированного крутящего момента. Указатель соединен рычагом со статором, который может измерять крутящий момент, создаваемый в роторе. Зная скорость, используя это значение крутящего момента, мы можем рассчитать мощность, вырабатываемую в машине.
Динамометр рабочий
Вихретоковый динамометр работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея. Согласно закону, всякий раз, когда есть относительное смещение между набором проводников и магнитным полем, на проводнике индуцируется ЭДС. Эта ЭДС называется динамически индуцированной ЭДС. В случае динамометра, когда полюса статора возбуждаются источником постоянного тока, который подключен к статору.
Работающий
При подключении источника постоянного тока катушки статора возбуждаются, и в катушках статора создается магнитное поле. В случае трехфазной машины мы получаем трехфазное вращающееся магнитное поле в катушках статора, когда катушки возбуждаются трехфазным источником питания. Когда первичный двигатель вращается, ротор, катушки ротора вращаются и взаимодействуют с магнитным полем статора.
Следует отметить, что в этом случае магнитное поле статора носит статический характер. Поскольку возбуждение постоянное, мы получаем статическое магнитное поле. Когда катушки ротора разрезают магнитное поле статора, индуцируется ЭДС, поскольку в этом случае магнитное поле является статическим, а проводники вращаются. Таким образом, между магнитным полем и проводниками существует относительное смещение.
Особенности вихретокового динамометра
Следует отметить, что вихретоковый динамометр отличается от обычного механический динамометр. В этом случае, когда ротор динамометра отсекает магнитное поле статора, на проводниках ротора наводится ЭДС. Это вызывает протекание вихревых токов в проводниках ротора. Направление вихревых токов противоположно изменению магнитного потока и генерируется в роторе.
Ротор противостоит силе, действующей из-за магнитного потока, но благодаря входу первичного двигателя он продолжает вращаться. А поскольку нет физического контакта между магнитным полем и проводниками, возникающие потери намного меньше по сравнению с обычным генератором.
В отличие от обычного механического динамометра, в вихретоковом динамометре рычаг соединен с корпусом статора. На конце рычага подключен указатель, который может измерять крутящий момент, создаваемый в обмотке ротора. Зная скорость ротора, можно узнать количество мощности, поскольку мощность равна произведению крутящего момента и скорости.
Преимущества динамометра
Преимущества вихретокового динамометра:
- Он более эффективен по сравнению с обычным механическим динамометром из-за низких потерь на трение.
- Его структура проста
- Его можно использовать более удобно по сравнению с обычными динамометрами.
- Он имеет быструю динамическую реакцию из-за низкой инерции вращения.
- Из-за отсутствия огромных обмоток количество потерь в меди меньше.
- Его можно легко подключить к внешнему блоку управления, чтобы контролировать протекание токов и даже управлять им.
- Тормозной момент очень высокий
- Он очень точный и стабильный
Приложения
Основные приложения:
- Проверка работоспособности двигателя внутреннего сгорания
- Используется в двигателе малой мощности
- Детали автомобильной трансмиссии
- Газовые турбины
- Водяные турбины
Таким образом, мы увидели принципы работы динамометров, которые компактны и универсальны по своей природе. Надо подумать, как привести рабочие характеристики вихретокового динамометр до уровня обычных механических динамометров?
