1 / ТОЭ_11И

Факультет ПЭ

Лабораторная работа №11

Студент ???.

ЭПП-III-6

Название работы: Катушка со стальным сердечником в цепи переменного тока.

1.Схема эксперимента

2. Цель работы: Исследование явлений в нелинейной цепи, содержащей катушку со стальным сердечником, в режиме переменного тока. Уяснение сущности расчетного метода эквивалентных синусоид.

3. Уравнение катушки со стальным сердечником:

4. Таблица 1.

Измерения	I, A	U, B	cosφ	φ, град
Катушка без сердечника	0,1	1,84	0,74	42˚
Катушка с сердечником зазор 5,5 мм	0,1	10,6	0,68	48˚

5. Расчетным путем получаем:

Ом; Ом; Ом; откуда мГн.

Величины U₀, φ₀ и x_σ находятся графическим построением из векторной диаграммы.

6. Построение диаграммы:

7.Из векторной диаграммы получаем:

В; 6,54 B, отсюда 23,81 Ом и 75,8 мГн.

0,147 мВб.

13,6∙0,01=0,136 Вт;

P_ст=U₀Icosφ₀=6,54·0,1·cos30,73˚=0,56 Вт;

Р=Р_м+Р_ст=0,136+0,56=0,698 Вт.

8. Занесем полученные данные в таблицу

Таблица 2.

Величины	Р Вт	Рм Вт	Рст Вт	r Ом	Lσ мГн	U0 В	Ф0 мВб	rI В	xσI В	α град
Численные значения	0,698	0,136	0,56	13,6	75,8	6,54	0,147	1,36	3,64	30,73

Определим параметры схемы замещения:

g₀=P_ст/U₀²=0,56/6,54²=1,3·10^-2 1/Ом;

b₀=I_р/U₀=Icosα/U₀=0,1·cos30˚/6,54=1,3·10^-2 1/Ом.

9. Эквивалентная схема замещения:

g₀=1,3·10^-2 1/Ом; b₀=1,3·10^-2 1/Ом; L_σ=75,8 мГн; r =13,6 Ом.

U=10,6·e^j42˚; U₀=6,3·e^j30,7˚.

10. Замена несинусоидального тока в катушке с ферромагнитным сердечником эквивалентными синусоидами позволяет использовать при расчете режимов комплексный метод, изображать процессы в катушке с помощью векторных диаграмм и использовать эквивалентные схемы замещения без магнитных связей.

Заменив несинусоидальные кривые тока и потока в нелинейном уравнении, приведенном выше, эквивалентными синусоидами уравнение можно написать в комплексной форме:

Аплитуды тока i, напряжения u₀ и угол сдвига φ₀ могут быть выбраны произвольно при соблюдении условия:

3