Последовательность выполнения работы. 4.1. Снять ВАХ катушки (модель та же, что и в работе 6)

4.1. Снять ВАХ катушки (модель та же, что и в работе 6). 4.1.1.Смоделировать на наборном поле электрическую цепь (рис.1).

Рис.1

В качестве источника здесь задан синусоидальный источник напряжения, с изменяющейся по линейному закону во времени амплитудой (рис.3). Это обеспечивается заданием зависимого исочника напряжения E1 управляемого напряжениями V2 и V3.

Параметры выводимых кривых

при выполнении работы приведены на рис.3.

RMS(V(Out)) — текущее среднеквадратическое значение напряжения V(Out));

4.1.2.Рассчитат ь переходный процесс.

На рис.4 выведена ВАХ катушки. Участок кривой, который характеризуется замедлением роста напряжения, называют коленом кривой.

4.2. Снять кривые напряжений на элементах цепи для двух режимов катушки: насыщенного и ненасыщенного магнитопровода.

4.2.1.Смоделироватьэлектрическую цепь (рис.5).

При задании амплитуды напряжения источника нужно использовать ВАХ катушки:

до колена – ненасыщенный режим; после - насыщеный (рис.4).

4.2.2.Рассчитать переходный процесс получить кривые напряжений для двух режимов.

Сравнить кривые – сделать вывод.

На рис.6 приведены кривые для насыщенного режима.

Далее исследуется катушка для ненасыщенного режима. 4.2.3.Рассчитать мощность потерь энергии в сердечнике на гистерезис для данного режима.

Мощность потерь энергии равны постоянной составляющей разложения в ряд Фурье функции мгновенной мощности катушки (работа 6).

4.2.3.Определить действующее значение тока и напряжения на катушке.

На рис.(рис.7) приведена кривая текущего среднеквадратического значения напряженияна катушке. Вывод кривой осуществляется спустя некоторое время (почему?).

Рис.7

4.2.4.Определить параметры эквивалентных синусоид и схемы замещения катушки.

Параметры режима и параметры последовательной схемы замещения занести в табл. 2. Таблица 2

U0,В	I0,А	P0,Вт	z0,Ом	r0,Ом	x0 ,Ом	r0,Ом	д.	д.

4.2.6.Нарисовать последовательную схему замещения катушки. 4.2.7.Построить векторную диаграмму катушки.

Содержание отчета

Отчет по данной лабораторной работе должен содержать:

1) титульный лист по стандартной форме;

2) цель работы;

3) исходные данные;

4) основные расчетные формулы и уравнения;

5) таблицы с результатами вычислений;

6) графические диаграммы исследуемых функций напряжений токов, векторную диаграмму тока и напряжений.

7) выводы.

Контрольные вопросы

1.Как определяются максимальные, действующие и средние по модулю значения функций времени?

2. Как зависят отдельные коэффициенты (k _а, k _и, k _ф) от формы не­си­нусои­дальных функций? 3. Объясните причину искажения форм кривых напряжений в исследуе­мой цепи. 4.Какова природа нелиней­но­сти катушки с ферромагнитным сердечником? 5.Потери на гистерезис, мощность потерь на гистерезис. 6.Почему индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником зависит от величины протекающего через неё тока? 7.Понятие вольт-амперной характеристики катушки индуктивности.

8.Задача. Даны показания приборов при экспериментальном исследовании катушки: Р=10 Вт, U=127 В, I=0,5 А на частоте 50 Гц. Объем стали магнитопровода V _ст =5 ´ 10² см³. Площадь динамической петли S=30 см², масштабы по осям соответственно равны m_H = 40(А/м)/см, m_B =0,2 Тл/см.

Определить параметры параллельной и последовательной схем замещения (полем рассеяния катушки пренебречь). Построить векторную диаграмму катушки.

9.3адача. К катушке с ферромагнитным сердечником приложено синусоидальное напряжение . R=800 Ом. ВбАХ для идеализированной катушки (без учета гистерезиса) задана функцией А/Вб³. Определить действующее значение тока методом эквивалентных синусоид, а также эквивалентные синусоиды тока и потокосцепления.