Л6
.docxМинистерство науки и высшего образования РФ ФГБОУ ВО “Уфимский государственный авиационный технический университет”
Кафедра ЭлИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
СО ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ
Выполнил студент гр. ЭЭ-201Б Борисов И.А.
Проверила : доцент кафедры Мельничук О.В.
Уфа-2022
1.Цель и задачи занятия
Цель: Исследовать соотношения между токами и напряжениями в электрических цепях переменного тока, содержащих индуктивно связанные элементы, экспериментально определить параметры катушек и коэффициента взаимной индукции.
Задачи: в результате выполнения работы студенты должны:
Знать условия возникновения явления взаимной индукции, понятия о коэффициенте взаимной индукции, понятия о коэффициенте взаимной индукции и коэффициенте связи, уравнения линейного трансформатора;
Уметь экспериментально определять коэффициент взаимной индукции, коэффициент связи и одноименные зажимы индуктивно связанных катушек, различать согласное и встречное включение индуктивно связанных катушек, строить векторные диаграммы токов и напряжений при наличии индуктивной связи;
Иметь навыки исследования электрических сетей с источником синусоидального напряжения при наличии индуктивной связи и режимов работы линейного трансформатора.
4. Рабочее задание
4.1. Исследование последовательного соединения индуктивно связанных катушек.
1.Соберите в пакете схематического моделирования MicroCap электрическую цепь, состоящую из синусоидального источника ЭДС Е с частотой ʄ=50Гц и первой катушки индуктивности, реализованной на элементах R1 и L1.
Вариант 1:
Е=7 В; R1=4,2 Ом; L1=51,2 мГн; R2=5,1 Ом ; L2=80,3 мГн; k=0,3
2.
Получите временные диаграммы изменения
напряжения (uвх) и
тока (iвх=iL)
на входе цепи. Полученные графические
зависимости перенести в отчёт по лаб.
работе
3. По полученным временным диаграммам определите амплитудные значения напряжения (Uвх) и тока (Iвхm ) на входе
Для катушки L1
Опыт |
Опытные данные |
Расчётные данные |
|||||||||||
Uвх m |
Iвх m |
t |
Uвх |
Iвх |
|
P |
R |
Z |
X |
M |
K |
|
|
В |
А |
мс |
В |
А |
град |
Вт |
Ом |
Ом |
Ом |
Гн |
- |
|
|
Катушка L1 |
163.082 |
10.38 |
5 |
115 |
7.34 |
90 |
844 |
15.66 |
15.7 |
16,08 |
|
|
|
Катушка L2 |
166.109 |
4.126 |
4.6 |
117,5 |
2,917 |
82,8 |
343 |
40,2 |
40,31 |
41,3 |
|
|
|
Согласное включение |
166.109 |
4.126 |
4.6 |
117,5 |
2,917 |
82,8 |
343 |
40,2 |
40,31 |
41,3 |
0.0139 |
1.01 |
|
Встречное включение |
163.876 |
5.571 |
4.5 |
115,9 |
3.94 |
81 |
456,6 |
29,39 |
29,41 |
30.1 |
|
||
6.Для катушки L2
Для согласного включения
Для последовательного включения
4.2 Исследование воздушного трансформатора.
12. Собрать электрическую схему для исследования воздушного трансформатора.
Опыт |
Опытные данные |
Расчётные данные |
||||||||||
U1m |
I1m |
t1 |
U2m |
I2m |
U1 |
I1 |
φ1 |
U2 |
I2 |
P1 |
M |
|
В |
А |
С |
В |
А |
В |
А |
град |
В |
А |
Вт |
Гн |
|
Нагрузка Z=R |
160.612 |
10.7 |
4.9 |
35.903 |
1,795 |
114 |
7,6 |
88.2 |
25,387 |
5,37 |
866,4 |
|
ХХ |
163.082 |
10.4 |
5 |
61.857 |
0 |
115 |
7.35 |
90 |
43.74 |
0 |
845.25 |
0.139 |
КЗ |
161.220 |
11.27 |
4.9 |
0 |
2.7 |
113,9 |
7,97 |
88,2 |
0 |
1,9 |
907,78 |
|
Для Z=R
Для ХХ
Для КЗ
Вывод: Экспериментально были определены параметры катушек, которые представлены в таблице 1. Также был определён коэффициент взаимной индукции.
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.
