Исследование катушки с разомкнутым сердечником, страница 2

При выполнении второго пункта программы в катушку помещается сплошной сердечник. Опыт производится также при постоянной частоте  = 50 Гц. Напряжение на зажимах катушек меняется в возможных преде­лах. Данные опыта занесены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты опыта при стальном сплошном сердечнике и постоянной частоте

Сердечник	Наблюдаются				Вычисляются
	, В	, А	, Гц	,  Вт	, Ом	, Ом	, Ом	,  Ом	,  Гн	, Ом
Сплошной стальной	30	0,14	50	2	7,22	94,82	102,04	188,43	0,60	214,29
Сплошной стальной	40	0,19	50	4	7,22	103,58	110,80	179,01	0,57	210,53
Сплошной стальной	50	0,23	50	6	7,22	106,20	113,42	185,46	0,59	217,39
Сплошной стальной	60	0,28	50	9	7,22	107,57	114,80	180,94	0,58	214,29
Сплошной стальной	70	0,32	50	14	7,22	129,50	136,72	170,76	0,54	218,75

Вычисления параметров катушки аналогично пункту 1. По результатам табл. 3 на рис. 4 построены графики , , , , ,  в функции .

Рис. 4

3. Исследование зависимости параметров катушки со стальным сплошным сердечником от частоты при постоянном по действующему значению напряжении. Построение графиков  , , , , ,  в функции

При выполнении третьего пункта в катушку помещается сплошной стальной сердечник. Опыт проводится при переменной частоте, которая меняется в заданных пределах от 35 до 65 Гц с интервалом 5 Гц. Во время опыта напряжение на зажимах катушки поддерживается постоянным. Данные опыта занесены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты опыта при стальном сплошном сердечнике и переменной частоте

Сердечник	Наблюдаются				Вычисляются
	, В	, А	, Гц	,  Вт	, Ом	, Ом	, Ом	,  Ом	,  Гн	, Ом
Сплошной стальной	70	0,42	35	19	7,22	100,49	107,71	127,19	0,58	166,67
Сплошной стальной	70	0,39	40	16	7,22	97,97	105,19	145,43	0,58	179,49
Сплошной стальной	70	0,36	45	15,5	7,22	112,38	119,60	153,31	0,54	194,44
Сплошной стальной	70	0,35	50	14	7,22	107,06	114,29	164,13	0,52	200
Сплошной стальной	70	0,32	55	13,5	7,22	124,61	131,84	174,56	0,51	218,75

Вычисления параметров катушки аналогично пункту 1 и 2. По результатам табл. 4 на рис. 5 построены графики  , , , , ,  в функции .

Рис. 5

4. Исследование зависимости параметров катушки со стальным сплошным сердечником от частоты при постоянной величине амплитуды магнитной индукции. Разделение потерь в сплошном сердечнике на гистерезис и на вихревые токи: определение , , , . Построение графиков , , , построение зависимостей ,

Четвертый пункт программы также выполняется для катушки со сплошным стальным сердечником при изменении частоты питающего на­пряжения. Во время опыта необходимо поддерживать постоянной ампли­туду магнитной индукции, т.е. поддерживать постоянным отношение . Его величину задает преподаватель ( = 1,5). Перед проведением опыта следует рассчитать величины напряжений, подаваемые на катушку при соответст­вующих частотах. Данные опыта занесены в табл. 5.

Таблица 5

Результаты опыта при стальном сплошном сердечнике, переменной частоте и постоянной амплитудой магнитной индукции

Сердечник	Наблюдаются				Вычисляются
	, В	, А	, Вт	, Гц	, Вт	, Вт	, Вт·с	, Вт	, Вт
Стальной сплошной	52,5	0,3	9	35	0,65	8,35	0,24	3,15	5,20
Стальной сплошной	60	0,33	11,5	40	0,79	10,71	0,27	3,60	7,11
Стальной сплошной	67,5	0,34	14	45	0,83	13,17	0,29	4,05	9,12
Стальной сплошной	75	0,36	16	50	0,94	15,06	0,30	4,50	10,56
Стальной сплошной	82,5	0,38	19	55	1,04	17,96	0,33	4,95	13,01
Стальной сплошной	90	0,39	23	60	1,10	21,90	0,37	5,40	16,50
Стальной сплошной	97,5	0,42	26	65	1,16	24,84	0,38	5,85	18,99

Пример расчета:

 (Вт);

 (Вт);

 (Вт) (см. рис. 6);

 (Вт) (см. рис. 6).

На рис. 6 построены графики , ,  и зависимости , .

Рис. 6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследования было установлено, что вносимое сопротивление  зависит от материала. Были проведены опыты со стальным сердечником – сплошным и проволочным, медным сердечником – сплошным и проволочным, а также без сердечника.

Результаты исследований показывают, что при стальном сердечнике величина  больше, чем при медном. Это объясняется тем, что в стальном сердечнике имеются потери на гистерезис, которые в медном отсутствуют. Кроме того, в стальном сердечнике будут потери на вихревые токи. А так как потери на вихревые токи в рассматриваемом проволочном сердечнике меньше, чем в сплошном, то и сопротивление у проволочного сердечника меньше, чем у сплошного.