3.3.2 Определение параметров последовательной цепи при согласном и встречном включении катушек
1) По схеме рисунка 3.7 собрать электрическую цепь для исследования последовательного соединения индуктивно связанных катушек.
|
Рисунок 3.7 – Схема цепи для исследования последовательного соединения индуктивно связанных катушек |
2) Измерить ток
,
напряжения
,
,
и активную мощность
при согласном и встречном соединении
катушек (для изменения характера
включения поменять местами концы одной
из катушек). Измерения величин проводить
при фиксированном значении напряжения
.
Способ включения катушек и их одноименные
зажимы определить на основании неравенства
(3.22) или по величине тока
в цепи.
3) По данным измерений рассчитать параметры цепи, а также взаимную индуктивность и коэффициент связи. Результаты занести в таблицу 3.2.
Для расчетов применить формулы
, 
, 
, 
, (3.26)
, , . (3.27)
Таблица 3.2 – Данные измерений и результаты расчетов параметров цепи при
последовательном соединении индуктивно связанных катушек
Соединение катушек |
Результаты измерений |
Результаты расчетов |
||||||||||
, |
, |
, |
, |
, |
|
|
|
|
|
, |
|
|
В |
А |
Вт |
В |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
град |
Гн |
Ом |
— |
|
Согласное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Встречное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
,
,
,
,
,
4) Используя параметры индуктивно связанных катушек , , , , , определенные по результатам опыта (см. таблицы 3.1 и 3.2), построить в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений для согласного и встречного включения катушек (рисунок 3.4). Сравнить экспериментальные значения напряжений , и с их значениями, полученными из векторных диаграмм.
5) Определить
эквивалентное реактивное сопротивление
по формуле
(для согласного и встречного включения
катушек) и сравнить с результатами
расчета из опыта (таблица 3.2).
3.3.3 Исследование воздушного трансформатора
1) Считая
параметры катушек
,
,
,
,
известными (см. таблицы 3.1 и 3.2), для схемы
рисунка 3.8 определить ток
,
напряжение
и мощность
,
полагая ток
(режим холостого хода). Величину входного
напряжения
для расчетов указывает преподаватель
или лаборант. В качестве расчетных
формул использовать уравнения воздушного
трансформатора (3.23).
|
Рисунок 3.8 – Схема цепи для исследования работы воздушного трансформатора в режиме холостого хода |
2) По схеме рисунка 3.8 собрать электрическую цепь для исследования работы воздушного трансформатора в режиме холостого хода.
3) Установив с
помощью автотрансформатора величину
входного напряжения
,
ранее указанную преподавателем, измерить
токи
,
,
напряжение
и активную мощность
в режиме холостого хода. По результатам
измерений рассчитать взаимную
индуктивность
по формуле 3.24 и сравнить с результатом
таблицы 3.2. Теоретические и экспериментальные
значения величин занести в таблицу 3.3,
сравнить их между собой, сделать вывод.
Таблица 3.3 – Данные измерений и результаты расчета параметров воздушного трансформатора
в режимах холостого хода и ёмкостной нагрузки
Режим работы |
Тип данных |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
В |
А |
Вт |
В |
А |
Гн |
||
Холостой ход |
Опыт |
|
|
|
|
|
|
Расчет |
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 3.3
Режим работы |
Тип данных |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
В |
А |
Вт |
В |
А |
Гн |
||
Ёмкостная нагрузка |
Опыт |
|
|
|
|
|
— |
Расчет |
|
|
|
|
|
4) Для схемы
рисунка 3.9 теоретически рассчитать
величины токов
,
,
напряжения
и мощности
.
Значения параметров индуктивных катушек
взять из таблиц 3.1 и 3.2, значения входного
напряжения
и емкости конденсатора
указывает преподаватель или лаборант.
В качестве расчетных формул использовать
уравнения воздушного трансформатора
(3.23).
|
Рисунок 3.9 – Схема цепи для исследования работы воздушного трансформатора в режиме ёмкостной нагрузки |
5) По схеме рисунка 3.9 собрать электрическую цепь для исследования работы воздушного трансформатора в режиме ёмкостной нагрузки (в качестве нагрузки использовать конденсатор переменной ёмкости расположенный на стенде).
6) Установив заданные значения параметров и , произвести измерения токов , , напряжения и активной мощности в режиме ёмкостной нагрузки. Теоретические и экспериментальные результаты опыта занести в таблицу 3.3 и сравнить их между собой.
7) По данным таблиц 3.1 – 3.3 построить векторную диаграмму токов и напряжений воздушного трансформатора при ёмкостной нагрузке (рисунок 3.5, б).