Петербургский государственный университет
путей сообщения
Кафедра «Теоретические основы электротехники»
«Исследование катушки с разомкнутым сердечником»
Байков О.К.
Проверил Колесов С.Л.
2004г.
Цель работы: исследование периодических электромагнитных процессов в реактивной катушке. В качесве объекта исследования выбрана катушка с разомкнутым сердечником.
Параметры катушки определяются по формулам:
Таблица1
Наименование |
Заводской номер |
Система |
Класс точности |
Предел измерения |
Цена деления |
1 Амперметр |
146479 |
Эм |
0,5 |
5 |
0,05 А |
2 Вольтметр |
3533 |
Эм |
0,5 |
150 |
1 В |
3 Ваттметр |
55055 |
Эм |
0,5 |
150 |
1 Вт |
4 Ваттметр |
50042 |
Эм |
0,5 |
150 |
1 Вт |
5 Амперметр |
92707 |
эм |
0,5 |
1 |
0,01 А |
Таблица 2
Сердечник |
Наблюдается |
Вычисляется |
||||||||||||||||
U |
I |
f |
P |
rобм |
r1 |
x |
L |
z |
||||||||||
В |
А |
Гц |
Вт |
Ом |
Ом |
Ом |
Гн |
Ом |
||||||||||
Стальной наборный |
60 |
0,235 |
50 |
2,5 |
3,57 |
41,7 |
251 |
0,8 |
255 |
|||||||||
Стальной цельный |
0,285 |
10 |
119,54 |
170 |
0,54 |
210 |
||||||||||||
Медный наборный |
3,55 |
45 |
0 |
16,6 |
0,053 |
17 |
||||||||||||
Медный цельный |
4 |
90 |
2,055 |
13,9 |
0,044 |
15 |
||||||||||||
Воздух |
3,55 |
45 |
0 |
16,6 |
0,053 |
17 |
||||||||||||
Стальной цельный f=const |
30 |
0,135 |
50 |
2 |
3,57 |
109,7 |
191 |
0,608 |
222 |
|||||||||
50 |
0,235 |
6,5 |
117,7 |
175 |
0,557 |
213 |
||||||||||||
70 |
0,34 |
13,5 |
116,8 |
167 |
0,532 |
206 |
||||||||||||
90 |
0,465 |
24 |
111 |
155 |
0,494 |
193 |
||||||||||||
110 |
0,59 |
39 |
112 |
146 |
0,465 |
186 |
||||||||||||
130 |
0,75 |
59,5 |
105,8 |
134 |
0,427 |
173 |
||||||||||||
144 |
0,86 |
76 |
102,7 |
129 |
0,411 |
167 |
||||||||||||
Стальной цельный U=const |
60 |
0.33 |
40 |
11 |
3,57 |
97 |
152 |
0,605 |
182 |
|||||||||
0,3 |
45 |
10 |
107 |
167 |
0,59 |
200 |
||||||||||||
0,285 |
50 |
10 |
119 |
172 |
0,55 |
211 |
||||||||||||
0,25 |
55 |
9 |
140 |
192 |
0,556 |
240 |
||||||||||||
0,23 |
60 |
8,5 |
157 |
205 |
0,544 |
261 |
||||||||||||
0,22 |
65 |
8 |
161 |
217 |
0,532 |
273 |
||||||||||||
Наблюдается |
Наблюдается |
Вычисляется |
||||||||||||||||
U |
I |
f |
P |
Робм |
Рсерд |
Рсерд/f |
Pr |
Pв |
||||||||||
В |
А |
Гц |
Вт |
Вт |
Вт |
Вт*с |
Вт |
Вт |
||||||||||
Стальной цельный β=1,3 |
52 |
0,27 |
40 |
8 |
0,26 |
7,74 |
0,1935 |
3,218 |
0,113 |
|||||||||
58,5 |
0,29 |
45 |
9,5 |
0,3 |
9,2 |
0,2044 |
3,62 |
0,126 |
||||||||||
65 |
0,3 |
50 |
11 |
0,32 |
10,68 |
0,2136 |
4,022 |
0,14 |
||||||||||
71,5 |
0,315 |
55 |
13 |
0,35 |
12,65 |
0,23 |
4,424 |
0,154 |
||||||||||
78 |
0,33 |
60 |
15 |
0,39 |
14,61 |
0,2435 |
4,826 |
0,168 |
||||||||||
84,5 |
0,34 |
65 |
17,5 |
0,41 |
17,09 |
0,2629 |
5,228 |
0,182 |
||||||||||
Примеры расчетов:
- для таблицы 2
Эта величина не зависит от материала сердечника. Эта величина определяется при отсутствии сердечника в катушке.
- для таблицы 3
Вывод: В данной работе было произведено исследование катушки с разомкнутым сердечником. Опытным путем мы узнали, что свойства катушки зависят от свойств материала сердечника. По табличным данным 2 и 3 построены графики зависимости I, P, x, L, z, R’, от U и f соответственно. В 4 пункте построен график разделения потерь в сплошном стальном сердечнике на гистерезис и вихревые токи, из которых определили β1 и β2.
Возможность экспериментального разделения потерь доказывается формулой P=Pг+Pв. Потери на вихревые токи зависят от квадрата частоты, а потери на гистерезис от частоты f.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.