Измерение токов тягового двигателя, стабилизатора напряжения, заряда и разряда аккумуляторной батареи производят амперметрами. Ток тягового двигателя измеряют килоамперметром Э-377 электромагнитной системы, который подключают через трансформатор тока ТПОЛ-10 с коэффициентом трансформации 1000/5.

Приборы электромагнитной системы могут быть использованы для измерения как постоянного, так и переменного тока и состоят из неподвижной катушки 1 (рис. 218), обмотка которой выполнена из медного провода, и стального сердечника 3, укрепленного эксцентрично на одной оси с указательной стрелкой. На той же оси укреплены пластинка магнитного успокоителя 2 и спиральная пружина 4, служащая для создания противодействующего момента.

Измеряемый ток, проходя по катушке, создает магнитное поле, которое намагничивает сердечник 3. Намагниченный сердечник под действием сил поля втягивается внутрь катушки 1, вызывая поворот подвижной части прибора на угол, зависящий от величины тока.

Таким образом, определенному току соответствует определенный угол поворота указательной стрелки, при котором вращающий момент уравновешивается противодействующим моментом пружины 4.

Шкала приборов неравномерная — сжата при малых значениях тока и растянута в зоне больших токов, но специальные конструкционные особенности приборов позволяют избегать большой неравномерности. Приборы электромагнитной системы получили широкое распространение в промышленности, в том числе и на электроустановках подвижного состава.

Амперметр Э-377 однопредельный вибро- и тряскопрочный, специально приспособленный для подвижного состава. Прибор рассчитан для эксплуатации при температуре воздуха от —40 до +50 °С, относительной влажности до (95±3)%. Класс точности 1,5 с номинальной частотой 50 Гц. Время успокоения подвижной части прибора не более 4 с.

Измерение токов стабилизатора напряжения, заряда и разряда аккумуляторной батареи производится приборами типа М-4200 магнитоэлектрической системы класса точности 1,5.

Подсоединение амперметров в электрическую цепь производится при помощи шунта 75 ШС на 75 мВ.

Основные технические данные шунтов:

Шунты Шунты для

для батареи стабилизатора

Номинальный ток, А 50 100

Падение напряжения, мВ 75 75

Номинальное сопротивление, мОм 1500 750

Масса, кг 0,07 0,22

Допускаемые отклонения сопротивлений калиброванных шунтов от номинальных значений не должны превышать ±5%. Шунт должен выдерживать в течение 2 ч ток, равный 1,2 номинального.

Приборы магнитоэлектрической системы действуют по принципу взаимодействия проводника с током в магнитном поле. Сила, создаваемая магнитным полем при взаимодействии проводника с током,

Р=ви, (46)

где В — индукция магнитного поля; 1 — длина проводника; 1 — ток, протекающий по проводнику.

При постоянной индукции магнитного поля, создаваемой постоянным магнитом, и постоянной длине проводников катушки сила поворота подвижной части прибора зависит только от величины тока, протекающего по катушке.

Магнитная цепь измерительного механизма прибора магнитоэлектрической системы состоит из постоянного магнита 1 (рис. 219) с полюсными наконечниками. Между ними расположен стальной цилиндр 2. В воздушном зазоре магнитной цепи возникает радиально направленное магнитное поле. В этом зазоре располагается прямоугольная катушка (рамка) 3. Она смонтирована на двух полуосях, на одной из которых закреплена стрелка 5. Ток к подвижной катушке подводится через две спиральные пружины 4.

Проходящий по катушке ток, взаимодействуя с постоянным магнитным полем, создает пару сил, образующих вращающий момент. Катушка, поворачиваясь на угол, зависящий от величины тока, уравновешивается противодействующим моментом, создаваемым пружинами 4. Чем больше ток в катушке прибора, тем больше вращающий момент и тем больше угол поворота подвижной части. По углу поворота подвижной части определяют величину тока и градуируют шкалу.

Амперметр 4200 — щитовой, брызгозащищенный, вибро- и тряскопрочный, рассчитан для эксплуатации в подвижных электроустановках при температуре среды от —50 до +60 °С с относительной влажностью до (95±3)%. Устанавливаются приборы с пределами измерения в цепи стабилизатора напряжения от 0 до 100 А и в цепи батареи — 50 — 0 — 50 А.

Вольтметр 4200 для измерения напряжения аккумуляторной батареи с вмонтированным внутри прибора добавочным резистором включается непосредственно в цепь и имеет предел измерения от 0 до 250 В.

Измерение напряжения в контактной сети производится вольтметром переменного тока Д-151. Вольтметр щитовой, ферродинамической системы, в корпусе брызгозащищенного исполнения, устанавливается на пульте управления электропоездом и подключается к обмотке трансформатора напряжением 220 В.

Основные технические данные вольтметра Д-151:

Предел измерения 30 кВ Цена деления 1000 В Основная погрешность не превышает ±1,5% Изменение показаний вследствие изменения температуры ±10 "С, не более ±0,8% Испытательное напряжение 11 кВ Сопротивление изоляции при температуре +20 °С и влажности до 80% 120 МОм

Приборы ферродинамической системы основаны на взаимодействии двух катушек, обтекаемых электрическим током. Для усиления магнитного поля неподвижную катушку размещают на полюсах ферромагнитного сердечника. Подвижная катушка поворачивается так же, как и в приборах магнитоэлектрической системы, в воздушном зазоре между полюсами и неподвижным цилиндрическим сердечником. При такой конструкции приборы защищены от влияния внешних магнитных полей при увеличенном магнитном потоке, создаваемом катушкой и увеличенным вращающим моментом подвижной части. Приборы ферродинамической системы устойчиво работают в условиях тряски и вибрации, поэтому нашли широкое применение на подвижном составе.

Реле | Электропоезда переменного тока | Счетчик электрической энергии