Последовательное соединение индуктивно-связанных катушек

6.8. Собрать электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 6.7.

Включить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.

6.9. Соединить катушки последовательно в произвольном порядке (к примеру, соединение (a-b)-(c-d): выводы катушки L₁ обозначены как (a-b), выводы катушки L₂ как (c-d)). Регулятором Амплитуда модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР установить напряжение U = 7 В (использовать прибор модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ или электронный вольтметр).

6.10. Тумблер SA 2 модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ установить в положение I 2. Приборами из блока ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ измерить действующее значение напряжения u, тока i; угол сдвига фаз j. Напряжения U₁ и U₂ измерить мультиметром. Измеренные величины занести в табл. 6.2.

6.11. Поменять местами выводы катушки L₂ (соединение (a-b)-(d-c)). Выполнить измерения предыдущего пункта. Измеренные величины занести в табл. 6.2.

6.12. По результатам измерений определить, какое соединение соответствует согласному включению катушек. Провести разметку одноименных зажимов. По результатам опыта рассчитать Х_м.

6.13. Выключить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.

Разветвленная цепь с индуктивносвязанными катушками

6.14. Собрать электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 6.8. Выбрать емкость С=22 мкФ (четные номера бригад) и С=4, 7 мкФ (нечетные номера бригад) из МОДУЛЯ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. В качестве измерительных сопротивлений выбрать из МОДУЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ R₁=100 Ом и R₂=100 Ом.

6.15. Соединить катушки так, чтобы одноименные зажимы были подключены к узлу 1.

6.16. Включить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Регулятором Амплитуда установить на выходе модуля напряжение U = 6–7 В (использовать прибор модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ или электронный вольтметр).

6.17. Тумблер SA 2 модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ установить в положение U2. Провести измерение комплексных потенциалов, результаты занести в табл. 6.3.

6.18. Соединить катушки так, чтобы разноименные зажимы были подключены к узлу 1. Провести измерение комплексных потенциалов, результаты занести в табл. 6.3.

6.19. Выключить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР и автоматический выключатель QF модуля питания.

6.20. Протокол измерений утвердить у преподавателя.

Протокол измерений к лабораторной работе № 6

Частота f = ____ Гц.

Определение параметров индуктивно-связанных катушек

Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Схема для определения параметров неидеальных катушек

Экспериментальные данные представлены в табл. 6.1.

Таблица 6. 1

К выходу генератора подключена катушка L₁				К выходу генератора подключена катушка L₂
U₁, В	I₁, мА	j, град	U₂, В	U₁, В	I₁, мА	j, град	U₂, В

Расчет параметров катушек:

К выходу генератора подключена катушка L₁, R_к1
= ___________ Ом	=__________ Ом
=_______ Ом	=_____________ Ом
К выходу генератора подключена катушка L₂, R_к2
=___________ Ом		=________ Ом
= _________ Ом		= __________ Ом

Последовательное соединение катушек

Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 6.7.

Экспериментальные данные представлены в табл. 6.2.

Рис. 6.7. Схема для определения разметки индуктивных связей

Таблица 6.2

(a-b)‒ (c-d) соединение катушек					(a-b)‒ (d-c) соединение катушек
, В	, мА	, В	, В	, град	, В	, мА	, В	, В	, град

=_________________ = Ом					=________________ = Ом

Вывод: Соединение __________ соответствует согласному соединению катушек. Одноименные зажимы _________.

Z_согл= _________ Ом; Х_согл= _________ = ___________ Ом;

Z_встр= _________ Ом; Х_встр= _________= ___________ Ом;

Расчет Х_м: ________________________________ Ом

Разветвленная цепь с индуктивносвязанными катушками

Схема исследуемой электрической цепи представлена на рис. 6.8.

Экспериментальные данные представлены в табл. 6.3.

Рис. 6.8. Схема с индуктивносвязанными элементами

Емкость конденсатора С=________ мкФ.

Таблица 6.3

Одноименное соединение катушек в узле 1				Разноименное соединение катушек в узле 1
U=φ ₁, В	φ ₂, В	φ ₃, В	φ _4, В	U=φ ₁, В	φ ₂, В	φ ₃, В	φ _4, В

Расчеты по экспериментальным данным.

Для одноименного соединения катушек в узле 1 результаты расчета представлены в табл. 6.4.

Таблица 6.4

, В	, мА	_, В	, мА

Для разноименного соединения катушек в узле 1 результаты расчета представлены в табл. 6.5.

Таблица 6.5

, В	, мА	_, В	, мА

Содержание отчета

1. По экспериментальным данным (табл. 6.1 протокола измерений) рассчитать параметры катушек.

2. По измеренным действующим значениям токов из табл. 6.2 и рассчитанным параметрам катушек определить действующие значения напряжений , , , и . Построить в масштабах топографические диаграммы напряжения для согласного и встречного включения катушек. Сравнить данные измерений из табл. 6.2 с полученными в результате расчета и построений.

3. Сравнить результаты расчета Х_м по опытным данным табл. 6.1 и табл. 6.2.

4. По данным из табл. 6.3 построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для одноименного и для разноименного соединения катушек в узле 1. По рассчитанным параметрам катушек, сопротивлению взаимной индукции и заданному значению емкости конденсатора определить действующие значения напряжений , , , , , , . Сравнить данные измерений из табл. 6.3 с полученными в результате расчета и построений.

Контрольные вопросы

1. Определить коэффициент связи k_св индуктивно-связанных катушек. В каких пределах он изменяется? Как изменятся результаты измерений табл. 6.1, если коэффициент связи увеличится? Зависит ли коэффициент связи от частоты?

2. Определить токи первичной и вторичной обмоток трансформатора (рис. 6.6) в режиме короткого замыкания, если к выходу генератора подключена катушка L₁ и напряжение U₁=7 В. Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

3. Определить токи первичной и вторичной обмоток трансформатора (рис. 6.6) в режиме короткого замыкания, если к выходу генератора подключена катушка L₂ и напряжение U₁=7 В. Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

4. Две катушки соединены последовательно и подключены к источнику синусоидального тока. Был измерен сдвиг фаз между током и напряжением для двух значений k_св: k_св1=0, 7 и k_св2=0, 5. Измерение показало, что . Согласно или встречно соединены катушки?

5. Две катушки соединены последовательно и подключены к источнику синусоидального тока. Был измерен сдвиг фаз между током и напряжением для двух значений k_св: k_св1=0, 5 и k_св2=0, 7. Измерение показало, что . Согласно или встречно соединены катушки?

6. По данным табл. 6.3 определить параметры катушек и сопротивление взаимной индукции, сравнить с рассчитанными ранее.

7. По данным табл. 6.3 определить входное сопротивление при одноименном соединении катушек в узле 1. Рассчитать входное сопротивление, используя законы Кирхгофа или " развязку" индуктивных связей. Сравнить результаты.

8. По данным табл. 6.3 определить входное сопротивление при разноименном соединении катушек в узле 1. Рассчитать входное сопротивление, используя законы Кирхгофа или " развязку" индуктивных связей. Сравнить результаты.

Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 250; Нарушение авторского права страницы