Руководство к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники в программной среде Electronics Workbench. Часть 1. Пустынников С.В - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

21
результат со значением U, полученном в эксперименте, проверив
тем самым выполнение второго закона Кирхгофа.
12. По данным второй строки табл. 3.2 построить топографическую
диаграмму напряжений.
13. Сделать общие выводы по работе.
РАБОТА 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ
С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Цель работы. Научиться определять параметры катушек
индуктивности с помощью амперметра, вольтметра и ваттметра.
Провести экспериментальное исследование цепей с последовательным
и параллельным соединением индуктивно связанных катушек.
Научиться определять взаимную индуктивность катушек и строить
векторные диаграммы для цепей с индуктивной связью.
Пояснения к работе
Реальная катушка индуктивности без ферромагнитного
сердечника обычно бывает представлена схемой замещения из
последовательно соединенных идеальной индуктивности и активного
сопротивления. Параметры этой схемы могут быть определены по
показаниям амперметра, вольтметра и ваттметра с помощью формул:
,
2
I
P
R =
,
I
U
z =
,
22
RzX −=
ω
=
X
L
При последовательном соединении катушек полное
сопротивление цепи находится как
,
22
ЭЭ
XRz +=
,
2
1
RRR
Э
+
=
2
1
XXX
Э
+
=
Если часть Ф
21
магнитного потока Ф
11
, созданного током i
1
в
одной из катушек с числом витков w
1
, пронизывает другую катушку с
числом витков w
2
, или, наоборот, часть Ф
12
потока второй катушки Ф
22
,
созданного током в ней i
2
, пронизывает первую, то эти частичные
потоки называются потоками взаимоиндукции, а полные потоки (Ф
11
,
Ф
22
) – потоками самоиндукции. Потокосцепления этих потоков с
соответствующими катушками равны:
ψ
11
= w
1
Ф
11
, ψ
22
= w
2
Ф
22
, ψ
12
= w
1
Ф
12
, ψ
21
= w
2
Ф
21
,
22
а собственные и взаимные индуктивности определяются так:
.,,,
0
2
12
12
0
2
22
2
0
1
21
21
0
1
11
1
1122
====
ψ
=
ψ
=
ψ
=
ψ
=
iiii
i
M
i
L
i
M
i
L
В линейной цепи справедлив принцип взаимности: М
12
= М
21
= М.
Направление магнитного потока связано с направлением
создающего его тока правилом «буравчика» (правоходового винта).
Чтобы учесть ориентацию потоков само- и взаимоиндукции в одной
катушке, вводится понятие одноименных зажимов. Зажимы,
принадлежащие разным катушкам, называются одноименными и
обозначаются на схеме одинаковыми символами (точками,
звездочками), если при одинаковой ориентации токов по отношению к
этим зажимам потоки само- и взаимоиндукции складываются.
Напряжения на индуктивно связанных элементах определяются
по закону электромагнитной индукции и их также можно представить
в виде суммы составляющих само- и взаимоиндукции:
.
,
12
2
2122
222
21
1
1211
111
dt
di
M
dt
di
L
dt
d
dt
d
uuu
dt
di
M
dt
di
L
dt
d
dt
d
uuu
ML
ML
±=
ψ
±
ψ
=+=
±=
ψ
±
ψ
=+=
Знак «плюс» в этих выражениях соответствует одинаковой
ориентации токов по отношению к одноименным зажимам (согласное
включение), «минус» – различной (встречное включение).
В установившемся синусоидальном режиме действующие
значения напряжений само- и взаимоиндукции равны:
U
1L
= Х
L
1
I
1
, U
1M
= Х
M
I
2
, U
2L
= Х
L
2
I
2
, U
1M
= Х
M
I
1
,
где Х
M
= ωM –сопротивление взаимной индукции.
Наличие индуктивной связи изменяет величину эквивалентного
реактивного сопротивления. Для последовательного соединения
индуктивно связанных катушек
согл
Э
согл
Э
LMLLXXXХ ω=++ω=++= )2(2
2
1
2
1
встр
Э
M
встр
Э
LMLLXXXХ ω=−+ω=−+= )2(2
2121
Отсюда по данным опытов могут быть найдены сопротивление
взаимной индукции Х
М
и взаимная индуктивность М:

Страницы