Исследование индуктивно-связанных цепей
Работа добавлена: 2016-05-14





Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет

СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Кафедра ТОЭ

Лабораторная работа №9

Исследование индуктивно-связанных цепей

Выполнил: Красовский Р.А.,

                                                                                   Антонов В.В.

                                  гр.3322

       Проверил: Морозов Д.А.

Цель работы: экспериментальное определение параметров двух индуктивно-связанных катушек и проверка основных соотношений индуктивно-связанных цепей при различных соединениях катушек.

1)Определение индуктивностей катушек, взаимной индуктивности и коэффициента связи: при частотеf=1кГц и напряжении ГСU=2B:

Номер катушки

Наблюдают

Вычисляют

U1 ,B

U2 ,B

I, мА

х, Ом

L, Гн

|xм| , Ом

|M|, Гн

1

2

1.47

14.01

142.8

0.023

104.93

0.02

2

0.72

2

7.16

101

0.016

279.32

0.05

Вычисления проводим по формулам:

2)Исследование последовательного соединения индуктивно-связанных катушек при частотеf=1кГц и напряжении ГСU=2B:

Включение

Наблюдают

Вычисляют

U, B

U1 ,B

U2 ,B

I, мА

I, мА

U1 ,B

U2 ,B

Lэ , Гн

согласное

2

0,77

1,23

3,26

2.89

0.72

1.34

0.11

встречное

2

0,42

1,60

11,31

31.8

3.36

2.74

-0.01

Вычисления проводим по формулам:

=0.035

При согласном включении:

При встречном включении:

3)Исследование параллельного соединения индуктивно-связанных катушек при частотеf=1кГц и напряжении ГСU=1B:

Включение

Наблюдают

Вычисляют

U,В

I,мА

I,мА

Lэ ,Гн

согласное

1

6.76

2.89

0.055

встречное

1

30.4

31.84

-0.005

4)Исследование АЧХ функции передачи трансформатора по напряжению:

f,кГц

Нагрузка

Нагрузка

U1 ,В

U2 ,В

U1 ,В

U2 ,В

опыт

расчет

опыт

расчет

0.1

1

0.72

0.72

1.48

1

0.82

0.82

1.53

0.2

1

0.7

0.7

1.38

1

0.84

0.84

1.52

0.3

1

0.64

0.64

1.23

1

0.82

0.82

1.518

0.4

1

0.58

0.58

1.11

1

0.81

0.81

1.515

0.5

1

0.54

0.54

0.99

1

0.8

0.8

1.511

0.6

1

0.5

0.5

0.88

1

0.77

0.77

1.507

0.7

1

0.46

0.46

0.79

1

0.78

0.78

1.502

0.8

1

0.42

0.42

0.72

1

0.79

0.79

1.496

0.9

1

0.38

0.38

0.65

1

0.75

0.75

1.489

1

1

0.36

0.36

0.59

1

0.74

0.74

1.482

2

1

0.22

0.22

0.32

1

0.71

0.71

1.378

3

1

0.14

0.14

0.22

1

0.66

0.66

1.245

4

1

0.12

0.12

0.16

1

0.57

0.57

1.111

5

1

0.09

0.09

0.13

1

0.5

0.5

0.989

6

1

0.08

0.08

0.11

1

0.44

0.44

0.883

7

1

0.04

0.04

0.09

1

0.38

0.38

0.793

8

1

0.06

0.06

0.08

1

0.33

0.33

0.717

9

1

0.05

0.05

0.07

1

0.3

0.3

0.653

10

1

0.04

0.04

0.06

1

0.26

0.26

0.598

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1)Как установить правильность выполнения проведенных исследований?

При определении индуктивностей катушек, взаимной индуктивности и коэффициента связи правильность исследования проверяется путем вычисленияxM; при исследовании последовательного соединения – с помощью уравнений Кирхгофа.

2)Как практически разметить однополярные выводы  двух индуктивно-связанных катушек?

Для согласного включения ток должен быть направлен симметрично с однополярными выводами, для встречного – не симметрично.

3)При каком соотношении между параметрами катушекL1 ,L2 ,M напряжение одной из них в режиме гармонических колебаний при последовательном соединении катушек и встречном включении будет отставать от тока?

В области низких частот передача сигнала ограничивается шунтирующим действием парнойLμ – сопротивление индуктивности намагничивания (в реальных трансформаторах), а в области высоких частот – падением напряжения от тока нагрузки в индуктивностях рассеивания.

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?

Идеальный трансформатор производит деление напряжения и умножение тока вn раз. Таким образом исследуемый трансформатор близок к идеальному на частотах, где АЧХ приближается к прямой; , где ,  - напряжение и ток намагничивания; при  шунтирующее действие  ограничивает передачу сигнала на низких частотах.

5)Чем объяснить резкое расхождение расчетных и опытных значений  при ?

Резкое расхождение в опыте и расчете при  объясняется тем, что при расчете мы рассматриваем идеальный трансформатор, а в реальном трансформаторе функция передачи с ограниченной полосой частот, у которой ширина определяется значениями параметров трансформатора.




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКТИВНО-СВЯЗАННЫХ ЦЕПЕЙ

2. Исследованиеиндуктивно-связанных цепей

3. Исследование RL и RC-цепей

4. Исследование линейных резистивных цепей

5. Исследование цепей с нелинейными резистивными элементами

6. Исследование и расчет однофазных цепей синусоидального тока

7. Исследование электрического состояния цепей с линейными пассивными элементами при постоянном напряжении

8. РАСЧЕТ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА, ОДНОРОДНЫХ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

9. ИЗУЧЕНИЕ СВЯЗАННЫХ КОЛЕБАНИЙ

10. Рассмотрение вопросов связанных с совершенствованием организации менеджмента