2020-10-11
124
1) Изучить материал /1, §§ 14.1 – 14.3; 14.7 – 14.10/ и подготовить ответы на вопросы 1 – 7 раздела «Контрольные вопроси и задачи».
2) Заготовить бланк отчета о эскизами магнитных цепей (рис. 9.1 и 9.2) и таблицами.
3) Нанести на эскизах исследуемых магнитных цепей (рис. 9.1 и 9.2) возможные пути силовых линий основного магнитного потока и потока рассеяния в случаях, когда ток подается в одну из намагничивавших катушек.
Порядок выполнения работы
Исследование неразветвленной магнитной цепи
1) Измерить о помощью линейки размеры неразветвленного магни-топровода. Указать на эскизе длину по средней линии l и площадь поперечного сечения S.
2) Выяснить и записать в заголовках к табл. 9.1 и 9.2 число витков Wн и Wи.
3) Подключить к зажимам ~ 0–250В на панели питания намагничивающую обмотку Wн левого стержня магнитопровода последовательно с амперметром электромагнитной системы с пределами 1–2 А. Вилку шнура питания цифрового вольтметра подключить к зажимам ~220 В. Установить на вольтметре предел измерений 20 В.
|
|
|
4) Убедиться в том, что регулятор напряжения (РН) находится в выведенном положении. Включить источник питания и установить с помощью РН ток 0,5 А. Подключая поочередно вход вольтметра к выводам всех трех измерительных обмоток, измерить и записать в табл. 9.1 показания вольтметра.
5) Повторить намерения п. 4 при токе 1,5 А.
6) Соединить последовательно, согласно, обе намагничивающие обмотки и повторить измерения п. 4 и 5.
Таблица 9.1 – Распределение потока в неразветвленной магнитной цепи. Wн = витков, Wи = витков
| Количество намагнич. обмоток | Измерено | Вычислено | |||||
| I | U1 | U2 | U3 | Фm1 | Фm2 | Фm3 | |
| А | В | В | В | Вб | Вб | Вб | |
| Одна | 0,5 | ||||||
| 1,5 | |||||||
| две последовательно | 0,5 | ||||||
| 1,5 | |||||||
7) Вычислить по формуле (9.1) значения магнитного потока в трех сечениях и записать да в табл. 9.1.
8) Сравнить значения магнитного потока в 1-м, 2-м и 3-м сечениях магнитопровода во всех случаях, представленных в табл. 9.1. Объяснить причину отличия значений потоков. В каких случаях значения отличаются больше? Краткие выводы и ответ на вопрос записать в отчете.
Снятие кривой намагничивания
1) Подключить вход вольтметра к измерительной обмотке сечение 2 (рис. 9.1) и снять зависимость напряжения измерительной обмотки от намагничивающего тока в двух последовательно соединенных обмотках Wн. Ток устанавливать в пределах от 0 до 1,5–2 А. Результаты измерений занести в табл. 9.2.
Таблица 9.2 – Данные кривой намагничивания Wн = 2x витков, Wи = витков, l = м, S = м2.
|
|
|
| № п/п | Измерено | Вычислено | ||||
| I | U | Im | Hm | Фm | Bm | |
| А | В | А | А/м | Вб | Тл | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | ||||||
| … | ||||||
| 8 | ||||||
2) Пользуясь соотношениями (1–4), определить величины, указанные в графе "вычислено" табл. 9.2.
3) Построить график основной кривой намагничивания Bm(Hm) по данный табл. 9.2.
Исследование разветвленной магнитной цепи.
1) Выяснить и записать в заголовке табл. 9.3 число витков измерительных обмоток Wи.
2) Подключить к зажимам ~ 0–250 В намагничивающую обмотку 1-го стержня Ш-образного магнитопровода. Установить ток в ней 0,5 А и измерить напряжение всех трех измерительных обмоток. Повторить такие же измерения при подача тока 0,5 А в намагничивавшие о смотки 2-го, а затем 3-го стержней. Результаты записать в табл. 9.3.
3) Повторить измерения п. 2 при токе 1,5 А.
4) Вычислить амплитуды магнитного потока, пользуясь соотношением (1).
Таблица 9.3 – Распределение магнитных потоков в Ш-образном сердечнике. Wи = витков
| Номер намагнич. стержня | Измерено | Вычислено | |||||
| I | U1 | U2 | U3 | Ф1m | Ф2m | Ф3m | |
| А | В | В | В | Вб | Вб | Вб | |
| 1 | 0,5 | ||||||
| 2 | 0,5 | ||||||
| 3 | 0,5 | ||||||
| 1 | 1,5 | ||||||
| 2 | 1,5 | ||||||
| 3 | 1,5 | ||||||
5) Составить уравнения по 1-му закону Кирхгофа для 3-х вариантов намагничивания. Оценить, в каких случаях измеренные магнитные потоки удовлетворяют уравнениям Кирхгофа в большей и в каких случаях – в меньшей степени. Уравнения и выводы а письменной форме привести в отчете.
Контрольные вопроси и задачи
1) На какие группы делят вещества в электротехнике по магнитным свойствам?
2) Какими основными величинами характеризуется магнитное поле и как они связаны между собой?
3) Основная кривая намагничивания и ее связь о гистерезисными кривыми. Понятие о коэрцитивной силе и остаточной индукции.
4) Закон полного тока в общем случав и в случае катушки из W витков на однородном сердечнике постоянного сечения.
5) Намагничивающая сила (н.с.) и правила определения ее направления.
6) Магнитные цепи. Определение и разновидности. Роль ферромагнитных материалов.
7) Объяснить результаты измерений и вычислений в табл. 9.1.
8) Объяснить результаты измерений и вычислений в табл. 9.3 а также Bm(Hm).
9) Объяснить результаты измерений и вычислений в табл. 9.3.
10) Вычислить относительную и абсолютную проницаемость стали сердечника на рис. 9.1 при малых, средних и больших значениях намагничивавшего тока. Объяснить результаты.
11) Чем объясняется неравенство магнитных потоков в различных сечениях одного и того же замкнутого сердечника (рис. 9.1). Как влияет степень насыщения на это неравенство?
12) Как влияют потоки рассеяния на распределение магнитного потока в стержнях Ш-образного сердечника (рис. 9.2)?
13) При каких значениях намагничивающего тока – малых или больших – уравнения 1-го закона Кирхгофа для магнитной цепи на рис. 9.2 не удовлетворяются в большей мере? Почему?
Лабораторная работа № 17
ИССЛЕДОВАНИЕ КАТУШКИ СО СТАЛЬНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ
Цель работы – ознакомление с устройством, снятие характеристик, построение векторной диаграммы и определение параметров схемы замещения индуктивной катушки со стальным сердечником.
