Описание лабораторной установки. Исследование магнитносвязанных индуктивностией

Исследование магнитносвязанных индуктивностией

Руководство к лабораторной работе по курсу ТЭЦ

Томск 2011

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»

Исследование магнитносвязанных индуктивностей

Руководство к лабораторной работе

по дисциплине «Теория электрических цепей» для студентов радиотехнического факультета всех специальностей

Разработчики:

доцент кафедры ТОР

Б.Ф. Голев

доцент кафедры ТОР

В.Д. Дмитриев

Томск 2011

Цель работы

1.1 Экспериментальное определение собственной и взаимной индуктивностей.

1.2 Экспериментальная проверка расчетных величин эквивалентной индуктивности при последовательном и параллельном соединении согласно и встречно включенных магнитносвязанных катушек индуктивности.

1.3 Освоение методики определения одноименных и разноименных выводов.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из лабораторного макета и измерительного блока. Лабораторный макет включает генератор сигналов низкой частоты и панель «Исследование разветвленной цепи и магнитосвязанных индуктивностей». Внешний вид макета представлен на рис.1.

Рис.1. Макет «Исследование разветвленной цепи и магнитосвязанных индуктивностей».

Магнитносвязанные катушки индуктивностей и .расположены в правой половине панели. Там же расположены два одинаковых резистора сопротивлением 1кОм, используемые для косвенного измерения тока через индуктивности.

Технические характеристики генератора сигналов низкой частоты (генератора ЭДС):

- Диапазон частот – 50Гц…1,5КГц;

- Выходное напряжение – 0…2В ампл.;

- Выходное сопротивление – 10Ом;

- Форма сигнала – гармоническая или последовательность прямоугольных импульсов (устанавливается переключателем «форма сигнала»).

Питание макета осуществляется от сети переменного тока 220В 50Гц.

Внешний вид измерительного блока представлен на рис.2. Он содержит мультиметры UT50C, UT50D и фазометр. Мультиметры предназначены для измерения частоты, напряжения, сопротивления, индуктивности и емкости. Питание измерительного блока осуществляется от лабораторного макета с помощью девятишлейфового плоского кабеля, подключаемого через внешние разъемы этих устройств.

Рис.2. Измерительный блок

Программа работы

3.1 По рекомендуемой литературе /1, с.106-113/ изучить особенности расчета и эквивалентных преобразований электрических цепей, содержащих магнитносвязанные индуктивности

3.2 Прямое измерение индуктивностей.

Переключить мультиметр UT50D в режим измерения индуктивностей. Измерить индуктивности и .

Исследовать последовательное соединение связанных индуктивностей:

- соединить перемычкой выводы 5 и 6. Измерить эквивалентную индуктивность последовательно включенных индуктивностей, рис.3.

Рис.3.

- соединить перемычкой выводы 4 и 5. Измерить эквивалентную индуктивность последовательно включенных индуктивностей, рис.4.

Рис.4

Измеренные данные занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Индуктивность, мГн			Последовательное соединение	М	Параллельное соединение
измерение
расчет

По результатам измерений эквивалентных индуктивностей и определить одноименные узлы. В отчете по лабораторной работе одноименные узлы отметить звездочкой *.

Вычислить величину взаимной индуктивности по формуле

.

Полученное значение М занести в таблицу 1.

3.3 Исследование параллельного соединения связанных индуктивностей.

Используя данные таблицы 1. вычислить величину эквивалентной индуктивности параллельного соединения связанных индуктивностей, включенных согласно ( ), и встречно ( ).

Расчетные соотношения:

;

Измерить эквивалентную индуктивность параллельного соединения согласно включенных индуктивностей , и встречно включенных . Результаты измерений занести в таблицу 1. и сравнить с расчетными.

3.4 Косвенный метод экспериментального определения индуктивности L и взаимной индуктивности M.

Схема измерения представлена на рис.5. На рисунке обозначены номера выводов индуктивностей и резисторов.

Рис.5

На вход схемы (Рис.5а) подать гармоническое напряжение от генератора низкой частоты. Частота указывается преподавателем. Рекомендованные частоты 500…1000 Гц. Контроль частоты осуществляется мультиметром UT50C, установленным в режим измерения частоты.

Выставить напряжение на входе схемы В. Напряжение контролировать мультиметром UT50D, переведенным в режим измерения переменного напряжения.

Измерить напряжение и напряжение на разомкнутых концах индуктивности .

Поменять местами индуктивности и сопротивление R. Измерить напряжение U_R (U_вх=1В!). Ток I численно равен напряжению U_R в миллиамперах. Результаты измерения занести в Таблицу 2.

Таблица 2. U_вх=1В, R=1кОм.