Исследование индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником в цепи переменного тока, страница 2

№ п/п	Измерено				Вычислено
	U	UR	UK	I	φ	φL	Z	RC	X0	L0	PM	PСТ	PΣ
	В			мА	град		Ом			мГн	мВт
1	18	13	7,1	134	20	53	134,3	117,76	45,9	24,4	129,3	394,8	524
2	16	11,5	6,9	119	23	65	134,9	159,03	52,7	28	101,3	281,1	382,4
3	14	9,5	6,8	98	27	66	142,9	205,3	64,9	34,4	69,1	221,7	290,9
4	12	7,8	6,5	80,4	30	67	149,3	247,3	74,6	39,6	46,5	162	208,5
5	10	6,1	6,3	62,9	38	74	159	475,6	97,9	51,9	28,5	83,4	111,9
6	8	4,5	5,6	46,4	42	75	172,4	580,2	115,4	61,2	15,5	51,5	67
7	6	3,4	4,5	35,1	48	84	170,9	1595	127	67,4	8,87	12,5	21,4
8	4	2,4	3	24,7	49	85	161,9	7309	122,2	64,8	4,39	1,25	5,64
9	2	1,2	1,5	12,4	49	86	161,3	9171	121,7	64,6	1,107	0,248	1,356
10	0	0	0	0	-	-	-	-	-	-	0	0	0

Пункт 3.

Угол сдвига φ_Lмежду напряжением u и током i в нелинейной индуктивности рассчитываем графически с помощью векторных диаграмм. При определении параметров последовательно-параллельной схемы замещения (рис. 5.2) сопротивлением рассеяния X_σ  (индуктивностью L_σ) пренебрегаем, считая поток рассеяния незначительным по сравнению с основным магнитным потоком.

Пример расчёта для первой строки таблицы 5.2.

R_Б = R01 = 97 Ом.

Полное сопротивление цепи:

Сопротивлением рассеяния X_σ   пренебрегаем.

Индуктивное сопротивление нелинейной индуктивности: Х₀ = 45,9 Ом, тогда индуктивность:

Полное сопротивление без R_Б и R_М:

где R^*=22 Ом, Х^*=45,9 Ом.

Тогда:

Ток в R_C:

Мощность, теряемая на нагрев провода катушки:

Мощность, теряемая в стали катушки:

Суммарная мощность, потребляемая катушкой:

Р_Σ = Р_СТ + Р_М = 0,3948 + 0,1293 = 0,524 Вт.

Аналогичным образом рассчитываем остальные строки таблицы 5.2.

Зависимости:

Пункт 4.

Осциллографирование напряжения и тока в нелинейной индуктивности производим по схеме рис. 5.3, где в качестве шунта используем элемент R01 с сопротивлением 97 Ом.

Представляем осциллограммы на рис. 5.4.

Пункт 5.

Построим векторную топографическую диаграмму напряжений в соответствии с последовательно-параллельной схемой замещения нелинейной индуктивности.

Вывод: В результате выполнения данной расчётно-лабораторной работы приобрели практические навыки комплексного исследования индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником. При этом мы измерили активное сопротивление меди катушки с ферромагнитным сердечником (Rм = 7,2 Ом), сняли вольт-амперную и фазо-амперную характеристики нелинейной индуктивности в цепи переменного тока и рассчитали по данным измерений параметры нелинейной индуктивности в соответствии с последовательно-параллельной схемой замещения. Затем мы построить зависимости:

Uк = f (I);     φ_L = f (I);        Z = f (Uк);       R_C = f (Uк);

L_O = f (Uк);     P_M = f (Uк);     P_СТ = f (Uк);      P_Σ = f (Uк).

После мы сняли и зарисовали осциллограммы напряжения и тока в нелинейной индуктивности при слабом и сильном насыщении сердечника и в конце построили векторную диаграмму нелинейной индуктивности