Лабораторная работа №3 Исследование взаимной индуктивности круглых и прямоугольных катушек



Скачать 104.89 Kb.
страница1/2
Дата19.05.2018
Размер104.89 Kb.
Название файлаТОЭ лабораторная №3 2018.doc
ТипЛабораторная работа
  1   2

Лабораторная работа №3
Исследование взаимной индуктивности круглых и прямоугольных катушек


  1. Цель работы: получение опытным и расчетным путем зависимости взаимной индуктивности М катушек от расстояния x между ними.




  1. Основные теоретические положения.

Исследуем зависимость взаимной индуктивности двух круглых и двух прямоугольных катушек от расстояния между катушками. Линейные размеры сечений катушек малы по сравнению с остальными размерами катушек.

Катушки закреплены на специальных изготовленных из неферромагнитных материалов станках так, чтобы средние линии обмоток, т.е. линии, проходящие через центры сечений обмоток, лежали в двух параллельных плоскостях, при этом центры катушек должны находиться на одном перпендикуляре к этим плоскостям.

Одна из катушек может перемещаться вдоль направляющего устройства так, что меняется расстояние между указанными выше плоскостями, но правильность взаимного расположения катушек не нарушается. На станках закреплены шкалы для отсчета расстояния x между катушками.

Одну из катушек включаем в цепь синусоидального тока через лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) и амперметр. К зажимам второй катушки подключаем вольтметр для измерения наведенной магнитным потоком первой катушки э.д.с в витках второй катушки.


  1. Ход работы:

Сначала производим измерение взаимной индуктивности М исследуемых катушек при различных расстояниях x между ними. С этой целью в цепи первой катушки с помощью ЛАТРа устанавливаем ток, величину которого контролируют с помощью амперметра, и измеряют с помощью вольтметра напряжение на выводах второй катушки. Величину измеренной взаимной индуктивности рассчитывают по формуле

,

где измеренное напряжение на зажимах второй катушки (В),



I - измеренное значение тока в первой катушке (А),

f – электрическая частота (Гц).

Измерения повторяем при различных расстояниях между катушками. Число точек при измерениях определяется соображениями получения плавной кривой зависимости взаимной индуктивности от расстояния между катушками в возможном диапазоне расстояний на лабораторной установке. Опыт проводим с круглыми и прямоугольными катушками.

Наиболее простыми в расчетном отношении являются выражения, полученные для простейших расчетных моделей, когда сечения катушек малы по сравнению с остальными размерами катушек и расстояниями между ними. В этом случае катушки заменяются тонкими круговыми контурами, проходящими через центры сечений катушек.

Для круглых катушек используем выражение



,

где магнитная проницаемость воздуха (Гн./м),



число витков катушек,

радиусы круговых контуров (м),

,

- полный эллиптический интеграл первого рода,

- полный эллиптический интеграл второго рода,

- модуль эллиптических интегралов.
Расчеты по приведенному выше выражению реализуем с помощью компьютерной математической системы MathCAD.

Измеренные данные:



l

3

4

5

6

7

8

10

12

14

18

22

26

30

U

27.7

22.6

18.2

13.7

11.5

10.6

7.0

5.0

3.5

2.0

1.2

0.7

0.5

Исходные данные:

R1=0.07 м R2 = 0.07 м W1 = 1000 витков W2 = 1000 витков

µ0 = 4*π*10-7 Гн/м

Расчетная кривая по одновитковой модели





Матрица измеренных величин Матрицы экспериментальных кривых











Х,м Uизм,В

Для расчета взаимной индуктивности прямоугольных катушек заменяем эти катушки весьма тонкими прямоугольниками, стороны которых проходят через центры сечений обмоток действительных катушек. Оба прямоугольника одинаковы и расположены друг относительно друга так, что все их стороны либо взаимно параллельны, либо взаимно перпендикулярны. Каждый контур состоит из одного витка. Для расчета взаимной индуктивности таких контуров используем метод участков.

Разбивается каждый контур на четыре прямолинейных отрезка соответственно числу сторон.

Имеем: ,

где ,



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2


База данных защищена авторским правом ©2docus.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Рабочая программа
Методические указания
Пояснительная записка
Методические рекомендации
Практическая работа
Общая характеристика
Учебное пособие
Теоретические основы
Теоретические аспекты
Физическая культура
Дипломная работа
Федеральное государственное
История развития
Технологическая карта
Самостоятельная работа
Теоретическая часть
квалификационная работа
Техническое задание
Выпускная квалификационная
Краткая характеристика
Методическая разработка
государственное бюджетное
Общие положения
Методическое пособие
Гражданское право
Основная часть
История возникновения
Общие сведения
прохождении производственной
Производственная практика
Экономическая теория
Учебная программа
Общие требования
Практическое занятие
теоретические основы
Решение задач
информационная система
Направление подготовки
Управление персоналом
Управление образования
физическая культура
Теоретические вопросы
Технологические процессы
Математическое моделирование
Компьютерная графика
Операционная система
Электромагнитная совместимость
Техническая эксплуатация