Определение параметров линейных индуктивно-связанных катушек, исследование последовательного, параллельного соединения их и трансформаторного включения

                                                                                                                               4

1.Цель работы – определение параметров линейных индуктивно-связанных катушек, исследование последовательного, параллельного соединения их и трансформаторного включения.

2Программа работы:

1. Опытное определение параметров индуктивно-связанных катушек.

     Собирают схему, изображенную на рис. 1, зажимы второй катушки разомкнуты. С помощью ЛАТРа устанавливают по амперметру ток, указанный преподавателем. Вольтметр сначала подключают к зажимам первой катушки и измеряют напряжение , затем – к зажимам второй катушки и измеряют  . Показания амперметра, вольтметра и ваттметра () заносят в табл. 1.

     После этого в цепь включают вторую катушку, оставляя зажимы первой катушки разомкнутыми. Установив ток на зажимах такой же величины, как в первом опыте, измеряют напряжение  на зажимах второй катушки и мощность , затем напряжение . Полученные данные заносят в табл. 1.

     Для первой катушки вычисления производят по формулам:

, , , , , ,

где  - сопротивление взаимной индукции.

     Для второй катушки производят аналогичные вычисления.

     Взаимная индуктивность:

,

где  - среднее значение сопротивления взаимной индукции.

Коэффициент связи вычисляют по формуле:

2. Исследование последовательного соединения катушек при их согласном и встречном включениях.

     Собирают схему (рис. 2). При замкнутом переключателе по амперметру устанавливают заданную преподавателем величину токаю Переход от согласного включения к встречному осуществляется переключателем. В обоих положениях переключатель поддерживает ток постоянной величины. Измеряют напряжения , ,  и мощность  , ,  при согласованном и встречном включениях, подключая проводники ” а ”, ” б ” поочередно к первой и второй катушке и к входу цепи. Данные опыта заносят в табл. 2.

     По параметрам, определенным в п. 1, вычисляют напряжения, указанные в табл. 2 и строят векторные диаграммы для согласованного и встречного включений. Вычисляют  по формуле: . Сравнивают величины , , , полученные опытным путем, с этими же величинами из векторной диаграммы. Углы , , , находят по показаниям вольтметра, амперметра, ваттметра по формуле, приведенной к табл. 1.

                                                                                                                                           5  

  В режиме неизменного тока напряжения , ,  при согласованном включении будут больше, чем при встречном.

3. Исследование линейного трансформатора.

     Собирают схему (рис. 3). Напряжение на первой катушке, указанное преподавателем, поддерживают постоянным. Измеряют сопротивление нагрузки так, чтобы ток во второй катушке изменялся от нуля (холостой ход) до максимального значения (короткое замыкание). Измеряют напряжения  ,  и мощность . Измерения производят для пяти-шести точек, изменяя ток  на одну и ту же величину. Данные опыта заносят в табл. 3

     По данным опыта для одного из режимов, указанного преподавателем, строится векторная диаграмма.

3.Рабочие схемы:

рис. 1

рис. 2

рис. 3

                                                                                                                                           6                                                                      

4.Спецификация приборов:

Приборы:	Система:	Предел измерения	Заводской номер	Класс точности	Цена деления
Амперметр	МЭ	100А	98392	0,5А	1А
Вольтметр	МЭ	150В	67176	0,5В	0,1В
Ваттметр	ФМ	150Вт	5004	0,5Вт	0,1Вт

5.Результаты измерений:

Таблица 1

Катуш-ка	Наблюдают					Вычисляют
	I, A	U1, B	U2, B	P1, Bт	P2, Bт	j, град	Z, Ом	R, Ом	X, Ом	X`M, Ом	X``M, Ом	M, Гн	K	L, Гн
1	1	67	40	15		77,05	67	15	81,6	40		0,127	0,7	0,2
2	1	40	54		36	48,7	40	36	17,4		67	0,213	0,7	0,05

Таблица 2

Вид вкл.	Наблюдают							Вычисляют
	I, A	U, B	U1, B	U2, B	P, Bт	P1, Bт	P2, Bт	R1I, В	X1I, В	XмI, В	R2I, В	X2I, В	j, град	j1, град	j2, град	Lэ, Гн
Согл.	1	150	83	67	31	9	21	15	81,6	40	36	67	80,73	85,52	83,74	0,45
Встр.	1	46	25	28	31	9	21	15	81,6	40	36	67	14,53	73,68	49,00	0,04

Таблица 3

Наблюдают					Вычисляют
U1, B	I1, A	P1, Bт	U2, B	I2, A	R1I1, В	X1I1, В	XмI2, В	R2I2, В	X2I2, В	XмI1, В	j1, град
60	1,04	37	0	0,77	15,6	84,86	30,8	27,72	13,39	69,68	21.13
60	0,9	19	25,2	0,22	13,5	73,44	8,8	7,92	3,828	60,3	78.95
60	0,9	20	23,6	0,25	13,5	73,44	10	9	4,35	60,3	40.65
60	0,9	21	20,8	0,3	13,5	73,44	12	11,16	5,394	60,3	40.92
60	0,94	24	18	0,38	14,1	76,7	15,2	13,68	6,612	62,98	59.18
60	0,98	28	12	0,5	14,7	79,9	20	18	8,7	65,66	21.13
60	0,9	12	32,4	0	13,5	73,44	0	0	0	60,3	78.95

6.Пример расчета (для первой катушки):

 Ом

 Ом

                                                                                                                                           7

 Ом

 Гн

 град

 Ом

   

7.Вывод: В данной лабораторной работе были определены параметры индуктивно связанных катушек (значения приведены в таблице 2), исследовано последовательное, параллельное их соединения, а так же трансформаторный режим включения.

            Петербургский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Теоретические основы электротехники».

Лабораторная работа № 26.

«Исследование линейных индуктивно-связанных катушек».

                                                                                 Выполнила студентка

                                                                                 группы ЭС-506

                                                                                 Тургенева И.В.

                                                                                 Проверил преподаватель

                                                                                 Анисимов Г.Н.

                                              Санкт-Петербур

  2006

                                                                                                                                                  2

Содержание работы:

1.Условные обозначения……………………………………………………………………………3

2.Цель работы………………………………………………………………………………………...4

3.Программа работы…………………………………………………………………………………5

4.Рабочие схемы……………………………………………………………………………………..5

5.Таблица приборов................................................................................................................6

6.Результаты измерений……………………………………………………………………………6

7.Пример расчета(для первой катушки)………………………………………………………….6

8.Вывод………………………………………………………………………………………………...7