Материал: Laboratorny_praktikum_po_TOE_2017_zerkalny

Рис. 9.3

9.2. Экспериментальные исследования

Объектом исследований являются две катушки 1–1′ и 2–2′ (рис. 9.4), размещенные на общем ферритовом сердечнике.

А 1 M 2

Рис. 9.4

Так как ферритовый сердечник ни в одном из режимов работы не насыщается, всю цепь можно рассматривать как линейную. При достаточно больших значениях частоты сопротивлениями R1 и R2 в сравнении с L1 иL2 можно пренебречь, не допуская при этом значительной погрешности.

56

Источником питания цепи является ГС; напряжения и токи измеряются цифровыми приборами.

9.2.1.Определение индуктивностей катушек, взаимной индуктивности

икоэффициента связи

Для проведения исследований соберите схему, изображенную на рис. 9.4. Установите частоту генератора f = 1 кГц, а напряжение U = 2 В.

Каждую из катушек поочередно подключите к выводам А и Б, оставляя вторую разомкнутой. Измерьте напряжение каждой из катушек и ток той катушки, которая подключена к ГС. Результаты измерений занесите в табл. 9.1.

Вычислите параметры по формулам (9.3), коэффициент связи – по формуле (9.1). С целью контроля после получения экспериментальных данных определите xM (по двум опытам).

9.2.2. Исследование последовательного соединения индуктивно связанных катушек

Соберите схему последовательного соединения катушек (рис. 9.2, а), установите напряжение ГС U = 2 В, частоту f = 1 кГц.

Измерьте напряжения и ток, результаты занесите в табл. 9.2.

Эксперимент осуществите дважды – при согласном и встречном включениях катушек. Для перехода от одного способа включения к другому поменяйте местами выводы любой из катушек; самостоятельно установите способ включения по данным эксперимента.

Для вычисления I, U1, U2 , Lэ используйте рассчитанные в 9.2.1 значения L1, L2 , M и соотношения (9.2) и (9.4); при этом M примите как среднее из двух значений, определенных в 9.2.1.

57

9.2.3.Исследование параллельного соединения индуктивно связанных катушек

Соберите схему параллельного соединения катушек (см. рис. 9.2, б), установите напряжение U = 1 В при f = 1 кГц; данные измерений (U, I) занесите в табл. 9.3.

При выполнении эксперимента и обработке опытных данных руководствуйтесь пояснениями, приведенными в 9.2.2, и соотношением (9.5).

9.2.4. Исследование АЧХ функции передачи трансформатора по напряжению

Соберите схему, представленную на рис. 9.3. В качестве нагрузки ис-

зультаты измерений занесите в табл. 9.4, расчеты выполните по формуле

(9.6).

9.3.Требования к отчету

Вотчете следует сформулировать цель работы, привести все разделы исследований и сделать заключение. По каждому разделу в отчет необходимо включить его название, схемы исследуемых цепей, таблицы данных эксперимента и выполненных вычислений; должны быть приведены соответствующие соотношения и требуемые расчеты. Следует привести графики АЧХ функции передачи напряжения трансформатора (экспериментально снятые и расчетные).

58

Необходимо также письменно дать ответы на вопросы: 1. Как установить правильность выполнения проведенных исследований? 2. Как практически разметить однополярные выводы двух индуктивно связанных катушек? 3. При каком соотношении между параметрами катушек L1, L2 , M напряжение одной из них в режиме гармонических колебаний при последовательном соединении катушек и встречном включении будет отставать от тока? 4. Почему АЧХ трансформатора падает в области низких и высоких частот? В какой частотной области исследуемый трансформатор приближается к идеальному? Почему на нулевой частоте сигнал через трансформатор к нагрузке не проходит? 5. Чем объяснить резкое расхождение расчетных и опытных значений HU j при 0 ?

Работа № 10 ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ

Цель работы: опытная проверка соотношений, связывающих напряжения и токи трехфазных цепей при соединении приемников звездой и треугольником в установившемся синусоидальном режиме.

10.1. Подготовка к работе

На рис. 10.1 изображена трехфазная цепь, у которой источник и приемник соединены звездой с нейтральным (нулевым) проводом, – четырехпроводная трехфазная система. Напряжение узловой точки O1 приемника относительно узловой точки O источника

UO1O YaU AO YbUBO YcUCO Ya Yb Yc Y0 ,

где U AO , UBO , UCO – фазные напряжения источника; Ya , Yb , Yc , Y0 – проводимости фаз приемника и нейтрального провода.

Ток нулевого (нейтрального) провода I0 I A IB IC .

59

Рис. 10.1

При нулевом сопротивлении нейтрального провода узловое напряжение UO1O 0 , что обеспечивает независимый режим работы фаз. В случае сим-

метричного источника и симметричного приемника Za Zb Zc линейные

ифазные напряжения связаны соотношением Uл 3Uф , при этом UO1O 0

иI0 0 , поэтому включение или отключение нулевого провода не меняет

режима работы цепи.

При отсутствии нулевого провода в несимметричной трехфазной системе наблюдается зависимый режим работы фаз приемника: в случае изменения сопротивления одной фазы изменяются все фазные напряжения и токи.

При симметричном источнике с прямым порядком следования фаз U AO UBOe j120 UCOe j120 (как показано штриховыми линиями на ВД рис. 10.2, б).

Для определения порядка следования фаз часто используют приемник, соединенный звездой без нейтрального провода (рис. 10.2, а), при этом в две фазы включают лампы накаливания, а в третью конденсатор (причем R1 R2 ZC ). Если предположить, что конденсатор включен в фазу C, то ярко горящая лампа укажет «отстающую» фазу, т. е. фазу A. Схема для проведения опыта и соответствующая ВД приведены на рис. 10.2.

60