Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство Образования РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет в г. Кумертау
Кафедра ТОЭ
Отчет
по лабораторной работе № 4
Дисциплине «Теоретические основы электротехники»
Тема: “Исследование электрической цепи со взаимной индуктивностью”.
Выполнил: ст. гр. СУ-229д
Анисимов Н.М.
Проверил: ст. преподаватель
Лазарев Д. М.
Кумертау 2013 г.
Цель работы.
Исследовать соотношение между токами и напряжениями в электрических цепях переменного тока, содержащих индуктивно связанные элементы. Экспериментально определить параметры катушек и коэффициент взаимной индукции.
Лабораторная работа выполняется с использованием:
а) блок включения;
б) блок измерительных приборов;
в) блок нагрузок;
г) блок коммутации;
д) блок индуктивности.
Описание установки.
На рис. 1 приведена схема экспериментальной установки:
Рис.1
Таблица 1
|
Измерение |
Вычисление |
|||||||||
|
№ |
I1, A |
U1, B |
P1, Вт |
Z, Ом |
R, Ом |
X, Ом |
M |
k |
||
|
1 |
1-ая катушка |
1,085 |
21 |
5,76 |
+74 |
19,35 |
4,89 |
18,72 |
0,0382 |
0,1512 |
|
2 |
2-ая катушка |
0,680 |
21 |
2,30 |
+79 |
30,88 |
4,97 |
30,48 |
0,0382 |
0,1512 |
|
3 |
встречное вкл. |
0,770 |
21 |
5,43 |
+69 |
27,27 |
7,05 |
26,34 |
0,0382 |
0,1512 |
|
4 |
согласное вкл. |
0,280 |
21 |
0,79 |
+82 |
75 |
10,08 |
74,32 |
0,0382 |
0,1512 |
1) Z = = = 19,35 Ом = 2••f = 2•3,14•50 = 314,159 рад/с
R = = = 4,89 Ом
X = = 18,72 Ом
2) Z = = = 30,88 Ом
R = = = 4,97 Ом
X = = 30,48 Ом
3) Z = = = 27,27 Ом
R = = = 7,05 Ом
X = = 26,34 Ом
4) Z = = = 75 Ом
R = = = 10,08 Ом
X = = 74,32 Ом
M = = = 0,0382 Гн
k = = 0,1512
Рис.2
Таблица 2
|
№ опыта |
Измерение |
Вычисление |
||||||
|
Нагрузка |
U1, В |
I1, A |
P1, Вт |
1 |
U2, B |
I2, A |
M |
|
|
1 |
Холостой ход |
21 |
1,095 |
5,76 |
+75 |
12,9 |
0 |
0,0375 |
|
2 |
Нагрузка |
21 |
1,075 |
7,14 |
+71 |
11,4 |
0,129 |
0,03376 |
|
3 |
Короткое замыкание |
21 |
1,33 |
9,69 |
+68 |
0,3 |
0,495 |
0,000718 |
M = = = 0,0375 Гн
Индивидуальное задание.
7.1. Определить эквивалентную индуктивность экв L цепи при параллельном соединении индуктивно связанных катушек, параметры которых определены в п. 5.2. Случай согласного включения катушек.
Lэкв=(L1+L2+2M)=314,159(0,227+0,281+2*0,0382)=0,58844
7.2. Определить эквивалентную индуктивность экв L цепи при параллельном соединении индуктивно связанных катушек, параметры которых определены в п. 5.2. Случай встречного включения катушек.
Lэкв=(L1+L2-2M)= 314,159(0,227+0,281-2*0,0382)=0,4316
7.3. Определить комплексные сопротивления схемы замещения без
индуктивной связи двух параллельно соединенных катушек с взаимной индуктивностью, параметры которых определены в п.5.2. Случай согласного включения обмоток.
Iвх.
U1 = U2 = Uвх.
Iвх. = I1 + I2
R1` I1 R2` I2
U1 = R1•I1 + jL1I1 + jM I2
Uвх L1` L2`. U2 = R2•I2 + jL2I2 + jM I1
R1•I1 + jL1I1 + jM I2 = R2I2 + jL2I2 + jM I1
(R1 + j(L1 - M))I1 = (R2 + j(L2 - M))I2
I1 = = =
Z = . = =
Так как сопротивление не зависит от тока и напряжения, то Z будет равняться :
Z = = 0,013 + j0,78 Ом
7.4. Определить комплексное входное сопротивление схемы замещения электрической цепи, состоящей из двух параллельно соединенных магнитосвязанных катушек, параметры которых определены в п. 5.2. Случай разноименного подключения катушек.
Iвх.
U1 = U2 = Uвх.
Iвх. = I1 + I2
R1` I1 R2` I2
U1 = R1•I1 + jL1I1 - jM I2
Uвх L1` L2`. U2 = R2•I2 + jL2I2 - jM I1
R1•I1 + jL1I1 - jM I2 = R2I2 + jL2I2 - jM I1
(R1 + j(L1 + M))I1 = (R2 + j(L2 + M))I2
I1 = = =
Z = . = =
Так как сопротивление не зависит от тока и напряжения, то Z будет равняться :
Z = = 0,0077 + j0,833 Ом
7.5. Для исследуемого линейного трансформатора определить вносимое активное сопротивление Rвн при сопротивлении нагрузки R=30 Ом.
7.6. Для исследуемого линейного трансформатора определить вносимое реактивное сопротивление Xвн, при сопротивлении нагрузки
7.7. Для исследуемого линейного трансформатора определить входное активное сопротивление при сопротивлении нагрузки:
a) R=0 Ом;
б) R=30 Ом;
в) R=∞ Ом.
Вывод: Экспериментально были определены параметры катушек, которые представлены в таблице 1. Также был определен коэффициент взаимной индукции по формуле:
M =
Экспериментально было доказано, что, при одинаковых токах, протекающих через согласно и встречно включенные катушки взаимной индуктивности, напряжение на зажимах согласно включенных катушек будет больше напряжения на встречно включенных катушках.
Исследовали работу воздушного трансформатора в режимах холостого хода и короткого замыкания. Выяснили, что для различных режимов коэффициент взаимной индукции различен. При сопротивлении нагрузки 220 Ом опыт не получился из-за того, что ток во вторичной обмотке величина тока была очень мала.