 |
Задачи для самостоятельного решения
|
|
|
|
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача
Определите коэффициент успокоения Р, степень успокоения в и время успокоения tу механизма магнитоэлектрического милливольтметра на 5 мВ, если индукция в воздушном зазоре 0,232 Тл, число витков рамки 1200,5, момент инерции подвижной части 0,05Ч10-7 кгЧм2, удельный противодействующий момент 4,58Ч10-7 (НЧм)/рад, активная площадь рамки 4 см2, погрешность установки 0.02, полное сопротивление цепи рамки rсх=105 Ом.
Решение
Коэффициент успокоения обмотки рамки
Р 
= 
= 
Критическое сопротивление
rкр = 
= 
Степень успокоения
Время успокоения
tу = 
= 
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
Задача 1. Определите удельный противодействующий момент механизма магнитоэлектрического гальванометра и его постоянную по току, если рамка, состоящая из 
витков (табл.11), расположенная в радиальном магнитном поле, индукция которого В при токе I, повернулась на угол 
. Активная площадь обмотки рамки S.
Таблица 11 - Параметры магнитоэлектрического механизма
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| , вит
| |||||
| В, Тл | 0,071 | 0,059 | 0,067 | 0,087 | 0,075 |
| I, А | 1,8 *10-6 | 2,4 *10-6 | 3,2*10-6 | 2,1 *10-6 | 3,6 *10-6 |
|
| 100 | 150 | 170 | 140 | 110 |
| S, см2 | 1,34 | 2,11 | 1,76 | 1,98 | 1,53 |
Задача 2. Размер рамки механизма магнитоэлектрического миллиамперметра на 75 мВ имеет следующие параметры: ширина с, толщина 
, средний периметр l. Определите коэффициент успокоения Р, время успокоения tу подвижной части механизма, если индукция в воздушном зазоре В, число витков , момент инерции подвижной части J, удельный противодействующий момент W, погрешность установки 
, удельное электрическое сопротивление материала каркаса 
, активная площадь обмотки S, полное сопротивление цепи рамки rсх = r0 + rвн (табл.12).
|
|
|
Таблица 12 - Параметры магнитоэлектрического механизма
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| с, мм | 3,3 | ||||
| , мм
| 0,2 | 0,4 | 0,2 | 0,3 | 0,1 |
| l, мм | |||||
| В, Тл | 0,145 | 0,159 | 0,213 | 0,200 | 0,159 |
| , вит
| 13,5 | ||||
| J, кг*м2 | 0,87*10-7 | 0,45*10-7 | 0,56*10-7 | 0,46*10-7 | 0,48*10-7 |
| W, (Н*м)/рад | 65*10-7 | 65*10-7 | 75*10-7 | 43*10-7 | 78*10-7 |
|
| 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| , (Ом*мм3)/м
| 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 |
| S, см2 | 1,89 | 2,11 | 1,76 | 1,98 | 1,53 |
| rсх = r0 + rвн., Ом |
Задача 3. Механизм магнитоэлектрического стрелочного гальванометра характеризуется следующими параметрами: индукция в зазоре постоянного магнита В (табл.13), активная площадь обмотки S, число витков , удельный противодействующий момент W, средняя длинна витка рамке lср, диаметр провода d, марка провода Х параметры провода приведены в приложении 1, момент инерции подвижной части J, угол полного отклонения 
, или n делений шкалы. Определите: чувствительность прибора по току (рад/А, дел/А), ток, протекающий по обмотке рамки, сопротивление обмотки, критическое сопротивление, постоянную по току, период вынужденных колебаний.
Таблица 13 - Параметры магнитоэлектрического механизма
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| n | |||||
|
| 150 | 430 | 230 | 340 | 480 |
| lср, мм | |||||
| В, Тл | 0,155 | 0,139 | 0,273 | 0,209 | 0,149 |
| , вит
| 13,5 | ||||
| J, кг*м2 | 0,87*10-7 | 0,45*10-7 | 0,54*10-7 | 0,76*10-7 | 0,46*10-7 |
| W, (Н*м)/рад | 78*10-7 | 32*10-7 | 65*10-7 | 37*10-7 | 96*10-7 |
| d, мм | 0,1 | 0,1 | 0,12 | 0,15 | 0,15 |
| Х | ПЭВА | ПЭМС | ПЭВА | ПЭВА | ПЭМС |
| S, см | 1,66 | 1,85 | 2,00 | 1,32 | 1,45 |
Задача 4. Заданы следующие параметры механизма магнитоэлектрического гальванометра (табл.14): постоянная по току СI, сопротивление рамки rг, внешнее критическое сопротивление rвн.кр, число витков обмотки , момент инерции рамки J, индукция в зазоре В, удельный противодействующий момент W, активная площадь обмотки S, погрешность установки 
. Определите постоянную по напряжению, степень успокоения если гальванометр включен в измерительную диагональ мостовой цепи при r1=r2= r3 = r4 = 4 кОм.
|
|
|
Таблица 14 - Параметры магнитоэлектрического гальванометра
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| СI, А/мм | 10-9 | 10-9 | 10-9 | 10-9 | 10-9 |
| rг, Ом | |||||
| rвн.кр, Ом | |||||
| , вит
| |||||
| J, кг*м2 | 0,14*10-7 | 0,25*10-7 | 0,26*10-7 | 0,36*10-7 | 0,28*10-7 |
| В, Тл | 0,7 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,9 |
| W, (Н*м)/рад | 0,083*10-7 | 0,065*10-7 | 0,075*10-7 | 0,043*10-7 | 0,078*10-7 |
| S, см2 | 1,89 | 2,11 | 1,76 | 1,98 | 1,53 |
|
| 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
Задача 5. Вычислите баллистическую постоянную гальванометра Х, имеющего характеристики: постоянная по току СI, период собственных колебаний подвижной части Т0, для значений 
, 
, 
, 
(табл.15).
Таблица 15 - Характеристики гальванометра
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| Х | М25/3 | М25/11 | М17/1 | М17/2 | М17/3 |
| СI*10-9 Ам/мм | 0,0085 | 0,0035 | 3,2 | 2,4 | 0,5 |
| Т0 | |||||
| |||||
|
| |||||
|
| 0,6 | 0,.5 | 0,8 | 0,3 | 0,5 |
|
| 1,6 | 1,7 | 1,3 | 1,9 | 1,4 |
Задача 6. Оцените амплитуду колебаний стрелки механизма магнитоэлектрического миллиамперметра с пределом измерения IN, шкала которого имеет N делений, при пропускании через обмотку переменного тока с частотой f Гц, амплитудное значение которого Im. Известно, что момент инерции подвижной части равен J, а удельный противодействующий момент W (табл.16).
Таблица 16 - Паспортные данные миллиамперметра
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| IN, А | |||||
| N, дел | |||||
| f, Гц | |||||
| Im, А | |||||
| J, кг*м2 | 0,87*10-7 | 0,45*10-7 | 0,56*10-7 | 0,46*10-7 | 0,48*10-7 |
| W, (Н*м)/рад | 65*10-7 | 65*10-7 | 75*10-7 | 43*10-7 | 78*10-7 |
Задача 7. Механизм осциллографического гальванометра магнитоэлектрической системы используется для записи несинусоидального тока. Механизм имеет частоту собственных колебаний f0 (табл.17) и степень успокоения 
. Определите амплитудные погрешности записи первой и третей гармоник тока, если период первой гармоники исследуемого тока Т1.
Таблица 17 - Параметры осциллографического гальванометра
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| f0, Гц | |||||
|
| 0,7 | 0,4 | 0,6 | 0,2 | 0,.4 |
| Т1, с | 0,002 | 0,004 | 0,003 | 0,004 | 0,006 |
Задача 8. Для записи несинусоидального тока использовался осциллографический гальванометр, механизм которого имеет следующие показатели: частота собственных колебаний подвижной части f0 (табл.18), степень успокоения 
, частота первой гармоники исследуемого тока f1. Определите амплитудные погрешности первой и пятой гармоник записи и сдвиг по времени этих гармоник.
|
|
|
Таблица 18 - Параметры исследуемых гармоник
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| f0, Гц | |||||
|
| 0,7 | 0,4 | 0,6 | 0,2 | 0,.4 |
| f1, Гц |
Задача 9. Для механизма магнитоэлектрического гальванометра имеющего следующие параметры: момент инерции J, удельный противодействующий момент W, постоянную по току CI, определить: период собственных колебаний, критическое сопротивление, баллистическую чувствительность при и (табл.19).
Таблица 19 - Параметры магнитоэлектрического гальванометра
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| СI, А/мм | 1,5*10-9 | 1,9*10-8 | 3,6*10-7 | 2,1*10-9 | 2,5*10-7 |
| J, кг*м2 | 1,4*10-7 | 2,5*10-7 | 2,6*10-7 | 3,6*10-7 | 2,8*10-7 |
| W, Н*м/рад | 0,83*10-7 | 0,65*10-7 | 0, 75*10-7 | 0,43*10-7 | 0,78*10-7 |
|
| 0,6 | 0,5 | 0,8 | 0,3 | 0,5 |
|
| 1,6 | 1,7 | 1,3 | 1,9 | 1,4 |
Задача 10. Определите коэффициент добротности механизма магнитоэлектрического прибора с закрытым магнитопроводом. Масса подвижной части G, удельный противодействующий момент, приведенный к углу 900 , составляет W90 (табл.20).
Таблица 20 - Характеристики магнитоэлектрического механизма
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | Вариант 5 | |
| G, г | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,8 | 0,4 |
| W90, Н*м/90 | 0,83*10-7 | 0,65*10-7 | 0, 75*10-7 | 0,43*10-7 | 0,78*10-7 |
| бН |
Задача 11. Определите постоянную по напряжению, степень успокоения для механизма магнитоэлектрического гальванометра включенного в мост если постоянная по току составляет 7.5·10-7 А/дел, сопротивление гальванометра 4000 Ом, сопротивление внешнее критическое составляет 60000 Ом, период колебаний подвижной части 2.3 с, сопротивление плеч моста 20 кОм.
Задача 12. Имеется механизм со следующими параметрами: магнитная индукция 0.232 Тл, ток измерительного механизма 0.094·10*-6 А, количество витков 1200.5, сопротивление 1 метра провода диаметром 0.02 мм, 55.8 Ом/м, сопротивление растяжек 24.5, активная площадь рамки 4 см2, длинна среднего витка рамки 60 мм. Определите момент вращающий, собственное потребление мощности механизма до и после установки добавочного сопротивления, и добавочное сопротивление для получения вольтметра на 5 мВ.
|
|
|
Задача 13. Для магнитоэлектрической системы имеющей рамку с каркасом определите суммарный коэффициент успокоения и время успокоения если: магнитная индукция 0.34 Тл, Для магнитоэлектрической системы имеющей рамку с каркасом определите суммарный коэффициент успокоения и время успокоения если: магнитная индукция 0.34 Тл, активная площадь рамки 4.,5 см, сопротивление каркаса 106 Ом, полное сопротивление цепи рамки 23·104 Ом, момент инерции подвижной части 25·10-5 кг·м2, погрешность установки 0.03, количество витков обмотки 17.5, ток измерительного механизма 2.4·10-3 А.
Задача 14. Определите удельный противодействующий момент механизма магнитоэлектрического гальванометра и его постоянную по току если его рамка состоит из 85 витков, величина магнитной индукции в воздушном зазоре 0.071 Тл, ток измерительного механизма 1.8·10-6 А, угол поворота подвижной части 100, активная площадь рамки 1.34 см2.
|
|
|
