- •Материалы для студента
- •Введение
- •Модуль 5. Методы анализа магнитных цепей. Трансформаторы § 5.1. График выполнения задания Модуля 5
- •§ 5.2. Теоретические вопросы Модуля 5
- •§ 5.3. Задание Модуля 5
- •§ 5.4. . Методические указания к экспериментальному исследованию Модуля 5
- •§ 1.7. Методические указания к компьютерному моделированию задания Модуля 5
- •§ 5.6. Краткая теория и примеры
- •Основные законы магнитных цепей
- •Трансформаторы
- •Идеализированный трансформатор
- •§ 5.7. Вопросы для самопроверки
- •§ 5.8. Примеры тестов
- •Литература
§ 5.3. Задание Модуля 5
Цель задания: изучение физических процессов в магнитных цепях.
Исходные данные: каждому студенту преподаватель выдает вариант задания, номер которого обозначается числом из трех цифр.
Первая цифра варианта указывает номер строки в таблице 5.1, в которой приводятся заданные параметры нелинейной магнитной цепи и параметры, которые необходимо определить.
Вторая цифра соответствует номеру строки в таблице 5.2, в которой указаны тип исследуемого трансформатора и величина входного напряжения.
Третья цифра варианта соответствует номеру строки в таблице 5.3. и определяет значение фазового сдвига нагрузки трансформатора.
Получить вариант задания у преподавателя на вводном занятии и согласовать пакет задач для самостоятельного решения.
Содержание и порядок выполнения задания:
К источнику синусоидального напряжения частотой Гц подключена катушка индуктивности с магнитопроводом, число витков и сопротивление обмотки определяются второй цифрой варианта в строке таблицы 5.1. Изобразить схему замещения нелинейной катушки индуктивности.
С помощью физического эксперимента в лаборатории кафедры (см. Методические указания к выполнению лабораторного исследования):
а) исследовать влияние катушки с магнитопроводом, как нелинейного элемента на форму кривой тока в цепи синусоидального напряжения;
б) снять вольт-амперную характеристику нелинейной катушки при заданных, согласно варианту, зазорах и построить их на одном графике;
в) по экспериментальным данным построить зависимость тока от воздушного зазора магнитопровода при напряжении, заданном согласно варианту;
г) по графику определить значение номинального тока при воздушном зазоре , согласно варианту задания.
Используя найденной в результате физического исследования значение тока рассчитать параметры схемы замещения реальной катушки со стальным сердечником.
При заданных величинах реактивного элемента L и C (таблица 5.5, 5.6.), рассчитать значения сопротивления R, при которых величина , (таблица 5.3) останется неизменной.
Методом компьютерного моделирования исследовать внешнюю характеристику однофазного трансформатора при различных типах нагрузки (см. Методические указания к компьютерному моделированию).
Пакет решенных задач предъявить преподавателю, оформить отчет.
Таблица 5.1
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ом |
мм |
мм |
мм |
В |
1 |
400 |
2,5 |
0,5 |
3 |
2 |
|
2 |
400 |
1,2 |
0,5 |
1,5 |
1 |
|
3 |
410 |
2,6 |
0,5 |
2 |
1,5 |
|
4 |
400 |
2,5 |
1 |
2,5 |
2 |
|
5 |
400 |
2,2 |
1 |
2 |
1,4 |
|
6 |
400 |
2,5 |
0,5 |
2,5 |
1,8 |
|
7 |
400 |
2,4 |
1 |
3 |
2,2 |
|
8 |
400 |
2,1 |
1 |
1,5 |
0,9 |
|
Таблица 5.2.
№ |
Тип тр-ра |
, В |
1 |
TS_PQ4_10 |
300 |
2 |
TS_PQ4_12 |
250 |
3 |
TS_PQ4_16 |
140 |
4 |
TS_PQ4_20 |
250 |
5 |
TS_PQ4_24 |
200 |
6 |
TS_PQ4_10 |
220 |
7 |
TS_PQ4_12 |
180 |
8 |
TS_PQ4_16 |
240 |
9 |
TS_PQ4_24 |
180 |
Таблица 5.3.
№ |
, |
1 |
85 |
2 |
75 |
3 |
90 |
4 |
80 |
5 |
70 |
6 |
85 |
7 |
90 |
8 |
85 |
9 |
75 |