Линейные цепи с индуктивно-связанными катушками (Лабораторная работа № 5)

индуктивности, активного сопротивления катушек, взаимной индуктивности и коэффициента связи катушек. Полученные результаты сравнить с исходными данными табл.5.1.

     Исследование режимов работы воздушного трансформатора

Собрать схему по рис. 5.14. Регуляторы генератора установить в положения, обеспечивающие на выходе гармонический сигнал напряжением = 2 В при частоте f = 200 Гц.

Провести измерения для трёх режимов работы трансформатора:

     Режим холостого хода (конденсатор отключён от цепи); в этом режиме измеряется измерителем мощности и фазы напряжение в точке 2 и амперметром ток в первичной цепи. Результаты изменения необходимо внести в табл. 5.3. По результатам этого опыта и используя второй закон Кирхгофа рассчитать величину взаимной индуктивности M и коэффициента трансформации .

      Режим короткого замыкания (зажимы, к которым подключен конденсатор , соединить проводником); в этом режиме необходимо измерить амперметром токи в первичной и вторичной цепях. Результаты изменений необходимо внести в табл. 5.3

      Нагрузочный режим (конденсатор  включён в цепь); в этом режиме исследуются частотные свойства трансформатора нагруженного ёмкостной нагрузкой.

Для исследования нагрузочного режима, задаётся частота генератора 200 Гц и измерителем мощности и фазы измеряется напряжение и его фаза в точке 2. Амперметром измеряются токи в первичной и вторичной цепях.

По опытным данным определить

,   ,   ,

,      и   ,

Результаты измерений и расчетов по опытным данным внести в табл. 5.4.

Таблица 5.6

Для исследования частотных свойств нагрузочного режима, напряжение = 1 В и последовательно задаётся частота генератора f = 200, 500, 1000, 1500 и 2500 Гц и измеряется измерителем мощности и фазы измеряется напряжение и его фаза в точке 2. (  ). Результаты измерений и расчетов по опытным данным внести в табл. 5.6.

5.5. Содержание отчета

1.         Расчеты контрольных заданий по вариантам.

2.         Цель работы.

3.         Опытное определение величин индуктивности, взаимной индуктивности и коэффициента связи катушек.

3.1.       Схема рис. 5.11, табл. 5.2 и 5.5 расчеты по экспериментальным данным параметров катушек индуктивности и величины взаимной индуктивности и коэффициента связи, входного сопротивления токов и напряжений при встречном и согласном включении катушек.

3.2.       Выводы о влиянии способа соединения катушек на величину входного сопротивления, тока и мощности в цепи при постоянном по модулю значении входном напряжении.

3.3.        Векторные диаграммы для встречного и согласного включения катушек (рис. 5.10, 5.11).

4.          Исследование режимов работы воздушного трансформатора.

4.1.       Схема рис. 5.12, табл. 5.3 и 5.4 расчеты по экспериментальным данным входного сопротивления взаимной индуктивности и коэффициента трансформации (из режима холостого хода трансформатора).

4.2.       Расчеты по экспериментальным данным для определения параметров табл. 5.3 и 5.4.

4.3.       Графики АЧХ, ФЧХ и ЛАЧХ (,  и ).

4.4.       Векторная диаграмма для нагрузочного режима  и f = 200 Гц.

5.6. Контрольные вопросы и задания

1.     В чем заключается явление, взаимной индуктивности?

2.     Как разметить одноименные зажимы катушки с взаимной индуктивностью?

3.     Как влияет способ соединения катушки с взаимной индуктивностью на величину входного сопротивления?

4.     Нарисуйте схему согласного параллельного включения катушек индуктивности.

5.     Используя "развязку" индуктивных связей, получите выражение для эквивалентной индуктивности для соединения по п. 5.6.4.

6.     Объясните построение векторных диаграмм  для  воздушного трансформатора в режимах:

     холостого хода;

     короткого замыкания;

     активной нагрузки;

     емкостной нагрузки.

7.     Можно ли рассчитать схему с воздушным трансформатором относительно нагрузки методом эквивалентного генератора. Если нет, то почему, если да, то как?

8.     В каком случае можно считать нагрузку низкоомной?

9.     Как влияет величина сопротивления нагрузки на согласование