Министерство образования и науки Российской Федерации
Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)
В.И. Нагай, а.С. Рыбников, г.Н. Чмыхалов, п.А. Скляров Исследование гальванического, индуктивного и емкостного влияния на устройства релейной защиты
Методические указания к лабораторным работам
Новочеркасск 2004
УДК 621.316.925 (075.8)
Рецензент: канд. техн. наук, доц. Сацук Е.И.
Нагай В.И., Рыбников А.С., Чмыхалов Г.Н., Скляров П.А.
Исследование гальванического, индуктивного и емкостного влияния на устройства релейной защиты: Методические указания к лабораторным работам/ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. – 20 с.
Рассмотрены механизмы гальванического, индуктивного и емкостного влияния электрических цепей на устройства релейной защиты и автоматики
Методические указания предназначены для студентов специальности 21.04.00 «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», изучающих дисциплину «Элементы автоматических устройств».
УДК 621.316.925 (075.8)
© Южно-Российский государственный
технический университет, 2004
© Нагай В.И., Рыбников А.С., Чмыхалов Г.Н., Скляров П.А., 2004
Лабораторная работа №1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА КАТУШКУ ИНДУКТИВНОСТИ
1.1 Цель работы
Исследование электромагнитного воздействия плоскопарал-лельного магнитного поля на катушку индуктивности.
1.2 Приборы и оборудование
Модель для исследования плоскопараллельных магнитных полей на основе колец Гельмгольца, генератор сигналов С-4392, мультиметр М-890F.
1.3 Пояснения к работе
Для создания однородных относительно слабых магнитных полей (до ~1600 А/м) широко используются системы катушек из соосных кольцеобразных или квадратных секций. Взаимное расположение, а также размеры секций и количество витков выбирают из условия однородности поля. Кроме аксиальной симметрии такие системы обладают обычно дополнительной симметрией относительно центральной плоскости (z = 0), так как составляются из симметричных пар секций.
Катушки Гельмгольца представляют систему из двух симметричных относительно плоскости z = 0 токовых витков, у которых расстояние между центрами витков по вертикали 2h равно радиусу витка R (рис.1.1). Вертикальная компонента поля в точке z на оси симметрии (r = 0) равна
|
(1.1) |
В точке z = 0 получим
|
(1.2) |
.
Катушки Гельмгольца, приведенные на рисунке 1, используются также для компенсации магнитного поля Земли (горизонтальной или вертикальной компоненты) в различных измерительных устройствах и электрофизических установках.
Рис. 1.1.
1.4. Содержание работы
В ходе выполнения работы подать сигнал частотой 1071 Гц, вырабатываемого генератором сигналов С-4392, на испытательную модель, содержащую, в качестве объекта испытаний, дроссель. Параметры испытуемого дросселя: W - количество витков, d – диаметр, мм, S=π∙r2 – площадь поперечного сечения, мм2. Радиус токовых колец R = 0,26 м, расстояние между кольцами h = R/2 = 0,26/2 = 0,13 м. Результаты измерений двух опытов свести в табл.1.1.
Таблица 1.1
|
I1, A |
U1, В |
I2, A |
U2, В |
Дроссель с ферритовым сердечником |
|
|
|
|
Дроссель без сердечника |
|
|
|
|
Ортогональное расположение дросселя |
|
|
|
|
Используя соотношение (1.2) произвести расчет напряженности магнитного поля колец Гельмгольца, результат сравнить с опытными данными.