Описание лабораторной установки
Тольяттинский государственный университет
Кафедра "Электроснабжение и электротехника"
Модуль №5
Методы анализа нелинейных магнитных цепей
Выполнил: Радьков Е.А.
Группа: МТМб-301
Проверила: Пичугина А.А.
Тольятти 2011
Задание Модуля 5
Цель задания: изучение физических процессов в магнитных цепях.
Исходные данные: каждому студенту преподаватель выдает вариант задания, номер которого обозначается числом. На установочном практическом занятии согласовать пакет задач для самостоятельного решения.
Число варианта указывает – номер строки в таблице 1.1, в которой приводятся заданные параметры нелинейной магнитной цепи и параметры, которые необходимо определить.
Содержание и порядок выполнения задания:
На установочном практическом занятии согласовать пакет задач для самостоятельного решения.
- К источнику синусоидального напряжения частотой
Гц подключена катушка индуктивности с магнитопроводом, число витков и сопротивление обмотки определяются второй цифрой варианта в строке таблицы 1.3. Изобразить схему замещения нелинейной катушки индуктивности. - С помощью физического эксперимента в лаборатории кафедры (см. Методические указания к выполнению лабораторного исследования);
а) исследовать влияние катушки с магнитопроводом, как нелинейного элемента на форму кривой тока в цепи синусоидального напряжения;
б) снять вольт-амперную характеристику нелинейной катушки при заданных, согласно варианту, зазорах и построить их на одном графике;
в) по экспериментальным данным построить зависимость тока от воздушного зазора магнитопровода
при напряжении, заданном согласно варианту;
г) по графику
определить значение номинального тока
при воздушном зазоре
, согласно варианту задания.
- Используя найденной в результате физического исследования значение тока
рассчитать параметры схемы замещения реальной катушки со стальным сердечником. - При заданных величинах реактивного элемента L и C (таблица 1.3, 1.4.), рассчитать значения сопротивления R, при которых величина
,
(таблица 1.5) останется неизменной. - Методом компьютерного моделирования исследовать внешнюю характеристику однофазного трансформатора при различных типах нагрузки.
(см. Методические указания к компьютерному моделированию)
Таблица 1.1
№
|
|
|
|
|
|
|
|
| Ом
| мм
| мм
| мм
| В
|
|
| 2,5
| 0,5
|
|
|
|
|
| 1,2
| 0,5
| 1,5
|
|
|
|
| 2,6
| 0,5
|
| 1,5
|
|
|
| 2,5
|
| 2,5
|
|
|
|
| 2,2
|
|
| 1,4
|
|
|
| 2,5
| 0,5
| 2,5
| 1,8
|
|
|
| 2,4
|
|
| 2,2
|
|
|
| 2,1
|
| 1,5
| 0,9
|
|
Лабораторное исследование к заданию Модуля 5
Цель исследования: изучение влияния напряжения и воздушного зазора магнитопровода на ток и параметры катушки индуктивности с магнитопроводом; получение дополнительных исходных данных для выполнения задания.
Подготовка к экспериментальному исследованию:
- Изучить теоретические вопросы:
- Элементы магнитной цепи.
- Свойства ферромагнитных материалов.
- Основные величины, характеризующие магнитное поле.
- Переменный магнитной поток в катушке с магнитопроводом.
- Влияние магнитопровода на форму кривой тока в катушке с магнитопроводом, включенной в цепь синусоидального напряжения.
- Идеализированная катушки с ферромагнитным сердечником.
- Схема замещения и векторные диаграммы реальной катушки с магнитопроводом.
- Подготовить бланк протокола лабораторного исследования. Он должен содержать схему электрической цепи рис.1.1, таблицу 1.4, формулы для расчета параметров схемы замещения катушки с магнитопроводом.
Таблица 1.2
№ п/п
| , мм
| , мм
| , мм
|
Измерено
| Вычислено
| Измерено
| Вычислено
| Измерено
| Вычислено
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А
| В
| Вт
| Ом
| А
| В
| Вт
| Ом
| А
| В
| Вт
| Ом
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Описание лабораторной установки
Исследуемая катушка индуктивности
и резистор
подключаются к входным зажимам лабораторного автотрансформатора
, входные зажимы которого подключены к источнику синусоидального напряжения. Напряжение на резисторе
повторяет форму тока в цепи, поэтому для исследования формы тока осциллограф
подключается к его зажимам. Измерение тока, напряжения и активной мощности в различных режимах проводиться с помощью комплекта К-505.

Содержание лабораторного исследования:
- Провести экспериментальное исследование катушки с ферромагнитным сердечником с регулируемым воздушным зазором при питании от источника синусоидального напряжения.
- По экспериментальным данным построить ВАХ и зависимости тока от воздушного зазора магнитопровода при заданном согласно варианту напряжении:
при
. - Для расчета параметров схемы замещения нелинейной катушки по характеристике
определить величину тока при заданном, согласно варианту, значении воздушного зазора
.
Выполнение лабораторного исследования:
- Познакомиться с оборудованием и измерительными приборами, используемыми для проведения эксперимента.
- Собрать на испытательном стенде электрическую цепь (см. рис.1.2). Движок автотрансформатора
должен стоять на нуле. - Установить воздушный зазор в исследуемой катушке
. Изменяя напряжение с помощью автотрансформатора, устанавливать значение тока
от 0 до 5 А через 0,5 А и измерять соответствующие значения напряжения и активной мощности
. Полученные значения занести в таблицу 1.4. - Зарисовать с экрана осциллографа кривую, соответствующую форме тока в цепи катушки при токе
А. - Устанавливая зазоры
и
повторить п. 3 и п. 4. - Построить на одном графике три ВАХ катушки при различных воздушных зазорах в сердечнике.
- Рассчитать зависимости
при различных воздушных зазорах, полученные значения занести в таблицу 1.4. Построить зависимости
на одном графике. - Построить зависимость тока через катушку от величины зазора в сердечнике
при
(величина напряжения задается вариантом). - По характеристике
определить значение тока при зазоре
величина которого задана вариантом.
Воспользуйтесь поиском по сайту: