Описание исследуемого устройства

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

В качестве нелинейной индуктивности в работе используется катушка на 0-образном сердечнике. На пути магнитного потока нет практически воздушного зазора. Вольтамперная характеристика имеет выраженную нелинейность. Для снятия вольтамперной характеристики цепи при последовательном соединении катушки и конденсатора необходимо предусмотреть последовательное соединение миллиамперметра и амперметра. Для предохранения миллиамперметра от перегрузки в цепи необходимо предусмотреть ключ, которым следует шунтировать миллиамперметр, когда ток становится больше допустимого для данного прибора значения. В качестве ключа используется цепочка, состоящая из диодов, собранных по мостовой схеме. В качестве источника регулируемого напряжения используется источник питания лабораторного стенда. Для регулирования тока используется индуктивно-емкостный преобразователь, который включается между регулируемым источником напряжения и входными клеммами исследуемой электрической цепи.

Домашняя подготовка к работе

1) Изучить тему "феррорезонанс напряжений" по учебнику /1, § 15.57 – 15.59/.

2) Повторить и усвоить из предыдущего материала: свойства катушки с ферромагнитным сердечником; вольтамперные характеристики (в.а.х.) конденсатора и катушки о ферромагнитным сердечником; методику построения совместной в.а.х. при последовательном соединении катушки и конденсатора.

3) Решить задачу. В.а.х. нелинейной индуктивности задана следующей табл. 11.1.

Таблица 11.1 – Вольтамперная характеристика

U	В	0	100	110	120	130	135	140
I	А	0	0,05	0,1	0,15	0,2	0,3	0,4

Пренебрегая активным сопротивлением, определить емкость, которую следует включить последовательно с нелинейной индуктивностью, чтобы триггерный эффект происходил при 80 В. Во сколько раз ток после скачка будет больше тока до скачка, если ω = 314 с^-1 .

4) Заготовить бланк отчета со схемами и таблицами, приведенными в разделе 3.

Порядок выполнения работы

1) Собрать цепь по схеме рис. 11.1 для снятия вольтамперной характеристики катушки. Питание цепи предусмотреть от регулируемого источника питания переменного тока лабораторного стенда.

2) Снять и записать в табл. 11.2 данные для построения вольтамперной характеристики, доводя напряженна до такой величины, при которой наступает заметное насыщение магнитопровода.

Рисунок 11.1 – Схема для снятия вольтамперной характеристики катушки

Таблица 11.2 – Вольтамперная характеристика катушки

U_к	В	0
I_к	А	0

3) Заменить катушку конденсатором и снять его вольтамперную характеристику. Результаты измерений записать в табл. 11.3.

Таблица 11.3 – Вольтамперная характеристика конденсатора

U_С	В	0
I_С	А	0

4) Построить в одной координатной системе вольтамперные характеристики по данным табл. 11.2 и 11.3. В тех же осях построить приближенную в.а.х. последовательного соединения катушки и конденсатора, исходя из допущений U_к = U_L и U_кон = U_С т.е. считая, что общее напряжение U = |U_L – U_C|.

Если характеристики катушки и конденсатора не пересекаются, то нужно сделать заключение о том, как следует изменить емкость конденсаторной батареи, чтобы в цепи мог быть фаррорезонанс. В этом случае нужно снять в.а.х. батареи конденсаторов другой емкости.

5) Собрать цепь по схеме рис. 11.2 для снятия в.а.х. последовательного соединения катушки и конденсатора при регулировании тока.

Рисунок 11.2 – Схема для снатия в.а.х. при регулировании тока

6) Снять в.а.х. при регулировании тока. Результаты записать в табл. 11.4.

Таблица 11.4 – В.а.х. при регулировании тока

U	В	0
I	А	0

7) Построить в.а.х, цепи при регулировании тока по результатам табл. 11.4.

8) Собрать цепь по схеме рис. 11.3 для снятия в.а.х. при регулировании напряжения.

Рисунок 11.3 – Схема для снятия в.а.х. при регулировании напряжения

9) Снять в.а.х. при увеличении напряжения, а затем – при уменьшении его. Результаты записать в табл. 11.5.

Таблица 11.5 – В.а.х. при регулировании напряжения

Увеличение напряжения

Уменьшение напряжения

10) Построить в.а.х. цепи при регулировании напряжения по результатам табл. 11.5. Неустойчивый участок нанести приблизительно.

11) Собрать цепь по схеме рис. 11.4 феррорезонансного стабилизатора напряжения.

Рисунок 11.4 – Схема феррорезонансного стабилизатора напряжения

12)Снять характеристику U₂ = f(U₁) стабилизатора при холостом хода и под нагрузкой. Результаты измерений записать в табл. 11.6.

Таблица 11.6 – Исследование стабилизатора напряжения

Измерено

U₁

х.х.

U₂

наг.

U₂

Вычислено

ΔU₁

х.х.

ΔU₂

наг.

ΔU₂

х.х.

K_C

наг.

K_C

13)Построить зависимость U₂ = f(U₁) при холостом ходе и для режима нагрузки по результатам табл. 11.6.

14)Вычислить коэффициент стабилизации по формуле

где ;

Результаты вычислений занести в табл. 11.6.

15) Построить зависимости K_C = f(U₁).

16) По результатам исследований сделать выводы.

Контрольные вопросы

1) В чем заключается сущность явления феррорезонанса напряжений?

2) Охарактеризуйте триггерный эффект в данной цепи.

3) Как с изменением емкости будет изменяться величина общего напряжения, при котором происходит скачок тока?

4) При всякой ли величине емкости можно получить для данной катушки феррорезонанс напряжений?

5) Построить векторные диаграммы для трех состояний цепи: непосредственно перед и после скачкообразного увеличения тока и непосредственно перед скачком тока в сторону уменьшения.

6) Как в технике используется явление феррорезонанса напряжений?

7) Объясните использование феррорезонанса для стабилизации напряжения.

8) Объясните характер изменения полного сопротивления цепи при увеличении тока.

9) Объясните характер изменений в феррорезонансной цепи при изменении частоты питающего напряжения.

10) В каком случае – при регулировании тока или при регулировании напряжения – напряжение на исследуемом участке цепи будет в большей степени несинусоидальным?

Лабораторная работа № 19

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ КАТУШКИ С ФЕРРОМАГИТНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ И КОНДЕНСАТОРА (ФЕРРОРЕЗОНАНС ТОКОВ)

Цель работы – практическое изучение резонансных явлений при параллельном соединении катушки с ферромагнитным сердечником и конденсатора, закрепление знаний теории фаррорезонанса и его практического использования.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 140; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!