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?