Отчёт по лабораторной работе №2

Исследование индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником

Выполнил:студент_________________________

(Ф.И.О.)

_________________________

(№ группы, курс)

Принял:_________________________

(Ф.И.О.)

_________________________

(подпись)

Минск, 201__

1. Цель работы

Исследование параметров и характеристик индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником.

2. Описание лабораторной установки

Рисунок 2.5 - Схема электрической цепи для исследования катушки с ферромагнитным сердечником

Исследуемая индуктивная катушка представлена двух разновидностей. Одна – это катушка с замкнутым ферромагнитным сердечником и другая – катушка с разъемным ферромагнитным сердечником. Регулирование воздушного зазора разъемного сердечника производится с помощью прокладок из гетинакса, устанавливаемых под обоими концами съемной части магнитопровода. Схема цепи для исследования катушки с замкнутым и разомкнутым сердечником представлена на рисунке 2.5.

Исследуемая катушка имеет число витков W = 150, активное сопротивление обмотки R = 6,0 Ом.

Вспомогательная обмотка с числом витков W1 = 28 служит для определения величины ЭДС Е = U0 , наводимой основным магнитным потоком.

Для измерения величин используются следующие измерительные приборы:

РА - амперметр 2 A;

PW - ваттметр;

PV - вольтметр 250 В;

PV1 - вольтметр 50 В.

3. Программа и методика выполнения работы

3.1. Собрать цепь согласно схеме, изображенной на рисунке 3.5.

3.2. Исследование индуктивной катушки с замкнутым сердечником.

а) Снять вольтамперную характеристику индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником. Изменяя напряжение от 0 до 175 В через интервалы 25 В, произвести измерения и данные занести в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Вольтамперная характеристика и параметры катушки с ферромагнитным сердечником

Измерено Вычислено
U I P ZЭ RЭ XЭ LЭ
В А Вт Ом Ом Ом Гн
             
             
             
             
             
             
             
             

б) Определить параметры схемы замещения индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником, для чего установить напряжение U = 100 В и произвести измерения согласно таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Параметры схемы замещения катушки с ферромагнитным

сердечником

   
U I P U1 U0 ZЭ RЭ XЭ R XS R0 X0 g0 b0
В А Вт В В Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом град
                             

3.3. Исследование индуктивной катушки с разомкнутым сердечником.

Поддерживая напряжение на входе равным 70 В и последовательнo увеличивая с помощью прокладок величины зазоров от 0 до 30 мм, произвести измерения и данные занести в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Влияние величины воздушного зазора в сердечнике

на параметры катушки

Измерено Вычислено
U I P ZЭ RЭ XЭ LЭ
мм В А Вт Ом Ом Ом Гн
               
               
               
               
               
               

4. Обработка экспериментальных данных

4.1. По результатам измерений вычислить величины, указанные в таблицах 2.1, 2.2, 2.3.

4.2. По данным таблицы 3.1 построить на одном рисунке кривые U ( I ), Zэ ( I ), Rэ ( I ), Хэ ( I ).

4.3. По данным таблицы 2.2. построить в масштабе векторную диаграмму индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником, разложив ток на активную и реактивную составляющие. Рекомендуемый масштаб .

4.4. По данным таблицы 2.3 построить на одном рисунке зависимости , ZЭ( , , .

4.5. Сформулировать выводы по лабораторной работе.

Для выполнения пунктов 4.1 - 4.5 предусмотреть дополнительную страницу. Для обработки результатов эксперимента смотреть примечание.

Примечание. Эквивалентные параметры катушки Zэ, Rэ и Хэ определяются исходя из предположения, что кривые тока и напряжения заменены эквивалентными синусоидами, действующие значения которых измеряются приборами, указанными в схеме.

; ; ; ; .

Активное сопротивление обмотки измерено омметром и указано на панели R = 6,0 Ом. ЭДС, наводимая основным потоком и численно равное ей напряжение U0, находятся по напряжению U1;

где число витков W =150; W1 = 28.

; ; ; .

Угол определяется из выражения:

; ,

где РМ - потери энергии в активном сопротивлении обмотки.

; .

5. Ответы на контрольные вопросы

1. Какую роль выполняет сердечник?

2. Почему эквивалентное сопротивление катушки зависит от величины напряжения или тока?

3. Почему увеличение воздушного зазора приводит к уменьшению эквивалентного сопротивления катушки?

4. Какой материал используется для изготовления сердечника?

5. Виды потерь энергии в сердечнике и от каких величин они зависят?

6. Где находит применение катушка с ферромагнитным сердечником?

Наши рекомендации