КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Мета роботи. Визначити дослідним шляхом взаємну індуктивність М і коефіцієнт зв’язку Kсв індуктивно зв’язаних котушок.Визначити дослідним шляхом взаємну індуктивність М і коефіцієнт зв’язку Kсв індуктивно зв’язаних котушок. Побудувати векторні діаграми струмів і напруг індуктивно зв’язаних котушок. Побудувати векторну діаграму трансформатора без сталевого осердя.
Основні теоретичні положення. Елементи кіл, в яких наводиться е.р.с. взаємної індукції, називаються індуктивно зв’язаними. Зв’язок між цими колами характеризується параметром М, яки називається взаємною індуктивністю. Взаємна індуктивність М визначається наступними співвідношеннями , де - потокозчеплення першої котушки, обумовлене струмом у другій котушці; - потокозчеплення другої котушки, обумовлене струмом в першій котушці. Виразити потокозчеплення через намагнічуючу силу і магнітну провідність шляхів, по яких замикаються магнітні потоки , одержимо , де w1 і w2 - числа витків котушок. Падіння напруги в котушці, обумовлене взаємною індукцією, може бути як позитивним, так і негативним: позитивним при сумісному напрямі струмів в котушках (сумісному включенні котушок, коли напрями створюваних струмами потоків самоіндукції і взаємоіндукції співпадають), а від’ємним - при зустрічному. Два затискача, що належать двом індуктивно зв’язаним котушкам, називаються однойменними і позначаються зірочками або крапками (рис. 2.5.1), якщо при однаковому напрямі струмів щодо цих затисків магнітні потоки самоіндукції і взаємної індукції в кожній котушці складаються. Для експериментального визначення взаємної індуктивності М котушки включають послідовно спочатку сумісно (рис. 2.5.1, а), а потім зустрічно (рис. 2.5.1, б). При узгодженому включенні по 2 закону Кірхгофа , при стрічному , або у комплексній формі
Рис. 2.5.1. Експериментальне визначення взаємної індуктивності
Величина називається еквівалентною індуктивністю кола. Величина називається опором взаємної індукції і вимірюється в омах. Якщо позначити ; , то у результаті віднімання другої рівності з першої одержимо . На рис. 2.5.2 показана векторна діаграма струмів і напруг для випадків сумісного (а) і зустрічного (б) вмикання котушок.
Рис. 2.5.2. Векторна діаграма струмів і напруг для сумісного (а) і зустрічного (б) вмикання котушок Косинус кута зсуву фаз між напругою і струмом визначається за формулою . Коефіцієнт зв’язку індуктивно зв’язаних котушок рівний . По величині він завжди менше одиниці через потоки розсіювання. Трансформатор призначений для перетворення змінної напруги по величині, для електричного розділення кіл або для перетворення опорів по величині. Передача анергії з одного кола в інше відбувається завдяки взаємній індуктивності. Трансформатор без сталевого осердя складається з двох індуктивно зв’язаних котушок (рис. 2.5.3). К.к.д. такого трансформатора дуже низький внаслідок великих струмів розсіяння і малої взаємної індуктивності М.
Рис. 2.5.3. Трансформатор без сталевого осердя
Векторна діаграма трансформатора без сталевого осердя будується по рівняннях трансформатора у комплексній формі: (2.5.1) Порядок побудови діаграми наступний (рис. 2.5.4). Відкладається вектор І1, потім . Вектор має знак мінус, оскільки напрям струмів зустрічний. Відкладається вектор І1 під кутом до вектора , потім R1I1, , під кутом до струму І2 і, нарешті, вектор U1. При характері ємності навантаження вектор відкладається у бік відставання від вектора І2.
Рис. 2.5.4. Векторна діаграма трансформатора без сталевого осердя Контрольні запитання.
1). Які затискачі називаються однойменними (одно полярними) ? 2). Чому в випадку двох індуктивно зв’язаних котушок не можуть одночасно виконуватися умови L1<М і L2<М ? 3). Як визначити взаємну індуктивність М дослідним шляхом ? 4). Від яких параметрів залежить взаємна індуктивність М? 5). Як за показаннями приладів визначити характер з’єднання двох індуктивно зв’язаних котушок (узгоджене або зустрічне) ? 6). Які необхідні прилади, щоб за дослідними Даними побудувати векторну діаграму трансформатора без сталевого осердя ? 7). Чому параметри режиму вторинного кола повітряного трансформатора одержані в досліді низькими ? 8). Як можна підвищити взаємну індуктивність М двох котушок? 9). Пояснити причину відмінності первинного і вторинного кіл трансформатора. 10). На що витрачається активна потужність Р1?
|