Учебные задания и методические указания к их выполнению

Задание 1. Рассчитать графическим методом магнитную цепь (см. рис. 15.1, а), определив магнитный поток Ф и магнитную индукцию В_d в воздушном зазоре; магнитные напряжения и на элементах цепи (см. рис. 15.1, б) для варианта N, соответствующего номеру записи фамилии студента в учебном журнале группы. Параметры элементов схемы определитьпо формулам, приведенным в п. 3 раздела "Теоретические сведения …".

Задание 2.Запустить лабораторный комплексLabworks и программную среду МS10 (щёлкнув мышью на команде Эксперимент меню комплексаLabworks). Открыть файл 15.4.ms10, размещённый в папке Circuit Design Suite 10.0, с моделью магнитной цепи постоянного тока и установить рассчитанные в Задании 1 параметры элементов схемы и данные табл. 15.1. Результаты расчёта и моделирования (показания приборов) занести в самостоятельно составленную таблицу. Сравнить полученные результаты моделирования с расчётными значениями электрических и магнитных величин. Оценить долю потерь магнитного напряжения на сердечнике от МДС F источника.

Снять характеристики и - зависимости магнитного потока и магнитного напряжения на воздушном зазоре цепи от длины зазора d (получить не менее четырех координатных точек, в т. ч. при 0,5; 1; 1,5 и 2d соответственно при RM2= 160; 320; 480 и 640 кОм для варианта 36). Результаты моделирования занести в самостоятельно составленную в отчёте таблицу. Построить графики и и определить, во сколько раз снижается магнитный поток в зазоре при увеличении его длины в два раза (от d = 1,6 мм до d = 3,2 мм для варианта 36)?

Задание 3. Открыть файл 15.5.ms10, размещённый в папке Circuit Design Suite 10.0, или собрать схему магнитной цепи (рис. 15.5, а) на рабочем поле программной среды MS10 для снятия вебер-амперной характеристики Ф(i) или характеристики - зависимости магнитной индукции B_d = Ф/S_d в зазоре от тока i катушки. Для этого:

- заменить источник постоянного напряжения F (см. рис. 15.4) генератором линейно изменяющегося напряжения XFG1 и включить его в схему замещения катушки (левый контур, рис. 15.5, а), содержащей резистор Re с электрическим сопротивлением обмотки R_e = R_э, зависимый источник напряжения INUT1, управляемый током i = U_э/R_э катушки, с коэффициентом передачи, равным 1, и зависимый источник напряжения INUT2, управляемый током i = U_э/R_э катушки, с коэффициентом передачи, равным числу витков w катушки. При этом в схеме замещения магнитной цепи в правом контуре рис. 15.5, а действует МДС F = wi;

- для наблюдения графика зависимости на экране осциллографа на вход его канала А подать напряжение, численно равное току i катушки от источника INUT1, а на вход канала В - напряжение, пропорциональное магнитной индукции В, снимаемое с выходных зажимов зависимого источника напряжения INUT3, управляемого током - магнитным потоком

Ф = F/(R_d + R_м) = wI/(R_d + R_м)

с коэффициентом передачи, равным 1/S_м;

- установить параметры элементов схемы, рассчитанные или полученные при выполнении предыдущих заданий, и режимы функционирования источников питания и осциллографа (см. рис. 15.5, а и б для примера, рассмотренного в п. 3 раздела "Теоретические сведения …");

- запуститьпрограмму MS10. Установить режим В/А работы осциллографа, см. рис. 15.5, в). Скопировать график функции В(i) на страницу отчёта и определитьток в катушке, при котором магнитная индукция в зазоре в 1,5 раза больше значения индукции В_δр, рассчитанного в п. 3 раздела "Теоретические сведения …";

- определить диапазон допустимых значений тока, в пределах которого зависимость В(i) катушки с ферромагнитным сердечником можно считать линейной;

- задать режим Y/Tработы осциллографа и установить его визирную линию 1 на значении тока катушки, рассчитанного в п. 3 раздела "Теоретические сведения …". Проверить,равно ли значение магнитной индукции значению В_δр?

Вторую визирную линию осциллографа установитьна значении магнитной индукция в зазоре В_δ = 1,5В_δр. Проверить, равно ли необходимое для этого режима работы цепи значение тока катушки найденному значению при функционировании осциллографа в режиме B/A?

Скопировать графики функций B(t) и i(t) (см. рис. 15.6) на страницу отчёта.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

1. Наименование и цель работы.

2. Расчётные и экспериментальные схемы магнитных цепей с исходными значениями параметров.

3. Расчётные формулы и вычисления. Таблицы с занесенными предварительно вычисленными и измеренными физическими величинами.

4. Графики характеристик B(t) и и зависимости В(i) с оцифровкой шкал осей и характерных точек; копии осциллограмм В(t) и .

5. Выводы по работе.