Материал: отчет

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Теоретические основы электротехники»

Лабораторная работа № 40

«Исследование катушки с замкнутым сердечником»

Выполнил студент

группы ЭТ – 201

Электромеханического факультета

Борисов В.В.

Санкт-Петербург

2004

Цель работы

Исследование периодических магнитных процессов в реактивной катушке с замкнутым сердечником: в исследовании влияния на параметры катушки нелинейности кривой намагничивания, явление гистерезиса и вихревых токов в сердечнике.

Программа работы

1. Снятие гистерезисной петли катушки с сердечником из ферромагнитного материала с помощью электронного осциллографа.

2. Определение параметров r` и L₀, обусловленных явлениями в сердечнике, путём замены гистерезисной петли эквивалентным эллипсом.

3. Аналитическое определение параметров r` и L₀ с помощью понятия о комплексной магнитной проницаемости.

Таблица 1. Измерительные приборы

Снятие гистерезисной петли катушки с сердечником из ферромагнитного материала с помощью электронного осциллографа.

Снятие гистерезисной петли происходит при подключении на выход Х осциллографа тока через шунт, а на выход Y напряжение на конденсаторе, в соответствующих масштабах это будет зависимость ψ(i).

Определение масштабов осциллограммы гистерезисной петли катушки:

Определение масштаба по току.

U_mш =1,6 В ; R_ш=12,6 Ом

Определение масштаба по потокосцеплению.

U_сm = 0,0225 В ; R₂ = 10⁴ Ом ; С = 40 мкФ ; w₁=500 витков ;

w₂=50 витков

Проверка правильности определения масштабов

Амплитудное значение магнитного напряжения в сердечнике катушки:

Амплитудное значение магнитного потока в сердечнике катушки:

Данные значения, определенные из графика:

Определение параметров r` и L₀, обусловленных явлениями в сердечнике, путём замены гистерезисной петли эквивалентным эллипсом.

Определим энергию потерь в сердечнике за один период намагничивания

где и определяются из рис. 3 гистерезисной петли.

Определи потери в сердечнике

Определим параметры катушки:

Определим вносимое активное сопротивление катушки

Определим вносимое индуктивное сопротивление катушки

Аналитическое определение параметров r` и L₀ с помощью понятия о комплексной магнитной проницаемости.

Определим напряженность магнитного поля , соответствующему амплитудному значению первой гармоники тока:

Определим магнитную проницаемость материала

Определим угол потерь, обусловленный гистерезисом

Общий угол потерь определяем по осциллограмме

Определим угол потерь, обусловленный вихревыми токами

Определим потери на гистерезис за один период в единице объёма

Определим параметры катушки:

Определим вносимое активное сопротивление катушки

Определим вносимое индуктивное сопротивление катушки

Результаты расчёта представлены в виде таблицы

Вывод

Исследовано влияние параметров катушки на нелинейность кривой намагничивания. Построена построен равновеликий эллипс.