Лабораторные работы по электротехнике

Графика
Разьемные соединения
Соединение шпилькой
Эскизирование деталей
Машиностроительное черчение
Начертательная геометрия
Контрольная по математике
Матрицы
Математический анализ
Вычисление интеграла
Методические указания
Экономические задачи
Физика, ТОЭ
Электроника полупроводников
Оптоэлектроника
Примеры выполнения курсовой работы по электротехнике
Лабораторные работы по электротехнике
Регулирование тока и напряжения приемника
Исследование резонанса напряжений
Исследование резонанса токов
Исследование пассивного четырехполюсника
Активная мощность цепи синусоидального тока
Цепи синусоидального тока с конденсаторами
Реактивное сопротивление конденсатора
Последовательное соединение конденсаторов
Реактивная мощность конденсатора
Цепи синусоидального с катушками индуктивности
Параллельное соединение катушек индуктивности
Последовательное соединение резистора и конденсатора
Последовательное соединение резистора и катушки индуктивности
Мощности в цепи синусоидального тока
Трансформаторы
Трехфазные цепи синусоидального тока
Аварийные режимы трёхфазной цепи
Переходные процессы в линейных электрических цепях
Затухающие синусоидальные колебания в R-L-C контуре
Исследование магнитного поля
Сопромат
Задачи по сопротивлению материалов
Строительная механика
Геометрические характеристики плоских сечений
Расчет балок на жесткость
Упругие колебания систем
Энергетика
Атомная энергетика
Электроэнергетика
Системы теплоснабжения
Эксплуатация газотурбинных электростанций
Малая гидроэнергетика
Развитие нетрадиционной энергетики
Гелиоэнергетика
Геотермальная энергия
Энергия Мирового океана
Проектирование систем геотермального теплоснабжения
Расчет ветродвигательных установок
Туризм
История абстрактного искусства
Куда поехать?
Остров Пасхи
Испания
Канарские острова
Мальдивские острова
Шоппинг
Экскурсии в Мале
Зоны серфинга и близлежащие острова

Курорт Four Seasons на острове Куда Xypaa

Трансформаторы

Трансформатор состоит из двух или большего числа катушек (обмоток), магнитная связь, между которыми обеспечивается с помощью ферромагнитного сердечника. Трансформаторы используются для преобразования и согласования напряжений, токов и сопротивлений, а также для развязывания электрических цепей (гальваническая развязка).

В идеальном трансформаторе, то есть в трансформаторе без потерь, потребляемая им мощность равна мощности отдаваемой. В реальности, однако, имеют место потери мощности в меди обмоток (в омических сопротивлениях обмоток) и в сердечнике трансформатора, поэтому резистору нагрузки отдается только часть потребляемой трансформатором мощности.


Коэффициент магнитной связи

Чтобы обеспечить требуемую магнитную связь между первичной и вторичной обмотками трансформатора, их помещают на общем сердечнике.

Рис. 7.1

Когда по первичной обмотке W1 протекает ток I1, то большая часть создаваемого им магнитного потока Ф0 сцепляется также и с витками вторичной катушки W2. Однако часть создаваемого первой катушкой потока ФS замыкается, минуя вторую катушку. Эта часть потока называется потоком рассеяния.

Отношение

КСВ = Ф0 / (Ф0 + ФS)

называется коэффициентом магнитной связи. Его можно выразить через напряжения U1 и U2 при холостом ходе и число витков:

или через индуктивности и взаимную индуктивность

.

В идеальном трансформаторе коэффициент связи стремится к единице, однако равным или больше единицы он быть не может.

Во избежание искажения сигналов при их трансформировании и для исключения преждевременного магнитного насыщения материала сердечника постоянным током коэффициент связи уменьшают, разрывая сердечник (создавая воздушный зазор).

Экспериментальная часть

Задание

Измеряя напряжения, определите коэффициент магнитной связи между катушками

при наличии замкнутого сердечника,

при наличии сердечника с зазором,

при наличии половины сердечника,

при отсутствии сердечника.

Порядок выполнения эксперимента

первичная

обмотка

 

W2

900

 

W1

900

 
Разместите первичную и вторичную катушки, имеющие по 900 витков каждая, на разъемном сердечнике, состоящем из двух половин, как показано на рис. 7.1.1.

 


Рис. 7.1.1.


Подсоедините источник синусоидального напряжения к выводам первичной обмотки согласно схеме (рис.7.1.2) и установите напряжение U1 = 6…7 В, f = 1 кГц.

Рис. 7.1.2.

Измерьте мультиметром первичное и вторичное напряжения и занесите результат в таблицу 7.1.1 (строка «При наличии замкнутого сердечника»). Вычислите КСВ.

Таблица 7.1.1

U1, В

U2, В

КСВ = U2/U1

При наличии замкнутого сердечника

При наличии сердечника с воздушным зазором

При наличии половины сердечника

При отсутствии сердечника

Для измерения напряжений при наличии сердечника с зазором поместите квадратики плотной бумаги между верхней и нижней половинами разъемного сердечника, чтобы имитировать воздушный зазор.

Удалите одну подкову разъемного сердечника и повторите опыт.

Удалите сердечник полностью и заполните последнюю строку табл. 7.1.1.

Вопрос: Почему изменяется вторичное напряжение?

Ответ: ………………..


Коэффициент трансформации

Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки трансформатора называют коэффициентом трансформации. Отношение чисел витков соответствует отношению первичного напряжения к вторичному при отсутствии нагрузки (холостом ходе) трансформатора и отношению вторичного тока к первичному при коротком замыкании.

В идеальном трансформаторе (при отсутствии потерь, при КСВ®1 и бесконечно больших индуктивностях обмоток L1 и L2) при любой нагрузке:

КТР = W1 / W2 = U1 / U2 = I2 / I1

Экспериментальная часть

Задание

Измеряя напряжения и токи, определите коэффициенты трансформации при различных числах витков обмоток.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите первичную (300 витков) и вторичную (100 витков) обмотки на разъемном сердечнике, как показано на рис. 7.2.1.


Рис. 7.2.1.

Подключите источник питания к выводам первичной обмотки согласно рис. 7.2.3 и установите синусоидальное напряжение U1 = 6 В, f = 1 кГц.


Рис. 7.2.3.

Измерьте вторичные напряжения U2 на выводах вторичных обмоток с числами витков 100, 300 и 900 при холостом ходе. Занесите результаты в таблицу 7.2.1.

Таблица 7.2.1

W1

W2

U1, В

U2, В

КТР

300

100

6

300

300

6

300

900

6

Вычислите значения коэффициента трансформации по формуле

КТР = U1 / U2


Проделайте опыт короткого замыкания, измерив первичные и вторичные токи при числах витков вторичной обмотки 100, 300 и 900, как показано на рис. 7.2.4 и занесите результаты измерений в таблицу 7.2.2. Ток I1 следует поддерживать неизменным, равным 50 мА.

Рис. 7.2.4.

КТР = I2 / I1

Таблица 7.2.2

W1

W2

I1, мА

I2, мА

КТР

300

100

300

300

300

900

http://dentonclinic.ru
Начертательная геометрия, физика полупроводников