Модуль 5. Методы анализа магнитных цепей. Трансформаторы § 5.1. График выполнения задания Модуля 5

№ недели	Аудиторные занятия	Самостоятельная работа
1	Лекция. Обзор материала 2 части дисциплины электротехника и электроника и теоретического материала модуля 5.	Изучение теоретического материала, вопросы 1-6. Выполнение 1 пункта задания
2	Физический эксперимент	Изучение теоретического материала, вопросы 7-12. Выполнение 2 , 3, 4 пункта задания. Подготовка к компьютерному моделированию.
3	Лекция Катушка с магнитопроводом в цепи синусоидального тока. Трансформаторы	Изучение теоретического материала, вопросы 13-16. Подготовка к компьютерному моделированию. Оформление отчета по лаб. работе Выполнение 5 пункта задания. Подготовка к компьютерному моделированию.
4	Компьютерное моделирование Анализ и проверка выполненных пунктов задания.	Изучение теоретического материала, вопросы 17-20. Выполнение пункта 5 задания. Аналитический расчет
5	Практическое занятие Сдача задания, допуск к тестированию	Повторение теоретического материала Выполнение 6 пункта задания.

§ 5.2. Теоретические вопросы Модуля 5

1. Понятие магнитной цепи, элементы магнитной цепи. [1], [2].

2. Свойства ферромагнитных материалов. [1], [2].

3. Основные величины, характеризующие магнитное поле. [1], [2].

4. Закон полного тока для магнитной цепи с постоянной магнитодвижущей силы. [1], [2].

5. Расчет неразветвленной магнитной цепи. [1], [2].

6. Магнитное сопротивление. Аналогия между электрическими и магнитными цепями постоянного тока. [1], [2].

7. Законы Ома и Кирхгофа для магнитной цепи. [1], [2].

8. Переменный магнитный поток в катушке с магнитопроводом. [1], [2].

9. Влияние магнитопровода катушки на форму тока в нелинейной катушке. [1], [2].

10. Идеализированная катушка с ферромагнитным сердечником. [1], [2].

11. Природа потерь в реальной катушке с магнитопроводом. [1], [2].

12. Схемы замещения и векторные диаграммы реальной катушки с ферромагнитным сердечником. [1], [2].

13. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. [1], [2], [3].

14. Идеализированный однофазный трансформатор. Уравнения электрического состояния, коэффициент трансформации, схема замещения и векторная диаграмма. [1],[2],[3].

15. Реальный однофазный трансформатор. Уравнения, схема замещения и векторная диаграмма. [1],[2],[3].

16. Природа потерь в трансформаторе. Методы определения мощности потерь. Режимы работы трансформатора: холостой ход, короткое замыкание. [1],[2],[3].

17. Нагрузочный режим трансформатора. Нагрузочные характеристики. Уравнение внешней характеристики. [1],[2],[3].

18. Устройство и принцип действия автотрансформаторов. [1].

19. Измерительные трансформаторы. [1].

20. Особенности трехфазных трансформаторов. [1].

§ 5.3. Задание Модуля 5

Цель задания: изучение физических процессов в магнитных цепях.

Исходные данные: каждому студенту преподаватель выдает вариантзадания, номер которого обозначается числом из трех цифр.

Первая цифра варианта указывает номер строки в таблице 5.1, в которой приводятся заданные параметры нелинейной магнитной цепи и параметры, которые необходимо определить.

Вторая цифра соответствует номеру строки в таблице 5.2, в которой указаны тип исследуемого трансформатора и величина входного напряжения.

Третья цифра варианта соответствует номеру строки в таблице 5.3. и определяет значение фазового сдвига нагрузки трансформатора.

Получить вариант заданияу преподавателя на вводном занятии и согласовать пакет задач для самостоятельного решения.

Содержание и порядок выполнения задания:

1. К источнику синусоидального напряжения частотой Гц подключена катушка индуктивности с магнитопроводом, число витков и сопротивление обмотки определяются второй цифрой варианта в строке таблицы 5.1. Изобразить схему замещения нелинейной катушки индуктивности.

2. С помощью физического эксперимента в лаборатории кафедры (см. Методические указания к выполнению лабораторного исследования):

а) исследовать влияние катушки с магнитопроводом, как нелинейного элемента на форму кривой тока в цепи синусоидального напряжения;

б) снять вольт-амперную характеристику нелинейной катушки при заданных, согласно варианту, зазорах и построить их на одном графике;

в) по экспериментальным данным построить зависимость тока от воздушного зазора магнитопровода при напряжении, заданном согласно варианту;

г) по графику определить значение номинального токапри воздушном зазоре, согласно варианту задания.

3. Используя найденной в результате физического исследования значение тока рассчитать параметры схемы замещения реальной катушки со стальным сердечником.

4. При заданных величинах реактивного элемента LиC(таблица 5.5, 5.6.), рассчитать значения сопротивленияR, при которых величина,(таблица 5.3) останется неизменной.

5. Методом компьютерного моделирования исследовать внешнюю характеристику однофазного трансформатора при различных типах нагрузки (см. Методические указания к компьютерному моделированию).

6. Пакет решенных задач предъявить преподавателю, оформить отчет.