Оснащення робочого місця

Дослідження замкнутої системи електромагніта змінного струму здійснюється на стенді для дослідження електромагнітів, конструктивна схема якого приведена на рис. 1.5. Прилади для виміру електричних величин та перемикачі змонтовані на лабораторному стенді. Електронні прилади (вольтметр рV2 і міліамперметр рА1) встановлені на лабораторному столі.

Опис лабораторного стенду для дослідження електромагнітів

Стенд для дослідження електромагнітів (рис. 1.5) складається із Ш-подібного електромагніта, ярмо 1 якого жорстко закріплено на підставі 9. Якір 2 вільно підвішений до динамометра 5 для визначення сили тяги, що розвиває електромагніт. На середньому стержні нерухомої частини електромагніта намотана обмотка 3, що намагнічує, з числом витків W₁, на крайніх - вимірювальні обмотки 4 з числом витків W₂ і W₃. Для встановлення фіксованого зазору δ між ярмами 1 і якорем 2 служать повзуни 6, що переміщуються вгору або вниз на різьбовому з’єднанні по стержнях 8. Величину зазору δ визначають по лінійці 7 за допомогою покажчика 11 з'єднаного жорстко з якорем. Лінійка закріплена на П-подібній стійці 10, що жорстко з'єднана з підставою 9.

Вказівки щодо виконання лабораторної роботи

1. Записати паспортні дані тільки того обладнання, що приймає участь в експерименті.

2. Принципова електрична схема для дослідження електромагніта змінного струму приведена на рис. 1.6.

3. За допомогою штангенциркуля (лінійки) визначити переріз середнього S1 і крайніх S2 стержнів магнітопроводу, а також його довжину l.

4. Вимір ЕРС Е₂ і Е₃ вимірювальних обмоток.

4.1. Автоматичним вимикачем QF1 подати напругу на лабораторний автотрансформатор ТV1 і встановити його вихідну напругу рівну нулю (по вольтметру рV1).

4.2. Замкнути ключ S2, підключивши одну з вимірювальних котушок до вольтметра рV2.

4.3. Замкнути ключ S1, подавши напругу на трансформатор ТV2.

4.4. Дискретно змінюючи напругу, що подається на обмотку W₁, яка намагнічує, у межах (0,5…1,25)U_1н за допомогою автотрансформатора, контролюючи її по вольтметру рV1 і перемикаючи ключ S2 з одного крайнього положення в інше, таким чином, підключаючи вольтметр рV2 то до обмотки W₂, то до W₃, виміряти значення струму I₁, що намагнічує, потужність Р₁, що споживається та ЕРС Е₂ і Е₃ обмоток W₂ і W₃. Після завершення дослідження повернути установку у вихідне положення.

Результати дослідження записати в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1

Експериментальні дані

Розрахункові дані

U1, B

I1, A

P1, Вт

Е2, В

Е3, В

Е1, В

Фmax1, Вб

Фmax2, Вб

Фmax3, Вб

Вmax1, Тл

Вmax2Тл

Вmax3, Тл

F1, А

Н1, А/м

L1, Гн

5. Визначити дійсні перерізи стержнів:

, (1.11)

де - переріз стержнів, який визначений в п. 3;

- коефіцієнт заповнення шихтовки. Для листів покритих лаком приймають k = 0,95.

6. Визначити ЕРС Е₁ обмотки, що намагнічує:

.

7. Значення магнітних потоків Ф_max1, Ф_max2, Ф_max3 і магнітної індукції В_max1, В_max2, В_max3 визначити за виразом (1.8) при дійсному перерізі стержнів S_i.

8. МДС F₁ визначити за формулою (1.1).

9. Розрахувати напруженість магнітного поля Н₁ за формулою (1.3).

10. Індуктивність замкненої електромагнітної системи змінного струму визначається за виразом:

, (1.12)

де - частота струму живильної мережі, f = 50 Гц.

11. За даними таблиці 1.1 побудувати залежності Ф₁ = f₁(F₁), Ф₁ = f₂(Н₁), В₁ = f₃(Н₁).