Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ лабТОЭ-1.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
26.08.2019
Размер:
1.82 Mб
Скачать

Лабораторная работа № 5. Исследование электрических цепей при наличии взаимной индукции.

  1. Цель работы. – исследование свойств линейных электрических цепей с взаимной индуктивностью, закрепление навыков расчета анализа электрических цепей, содержащих ветви с индуктивно связанными катушками.

  2. Основные теоретические положения

При достаточной близости двух контуров электрической цепи магнитное поле одного из них может распространяться на область второго. В этом случае во втором контуре наводятся э.д.с. взаимной индукции (1):

Соответственно, при протекании тока во втором контуре, в первом контуре наводится э.д.с. .

Из теории известно, что М2112 , что является отражением принципа зависимости.

Общая картина токов и напряжений в контурах определяется суммарным магнитным потоком контуров.

Включение контуров в электрической цепи при совпадении потоков самоиндукции и взаимной индукции называется согласным, в этом случае (М > 0), при встречном направлении потоков самоиндукции и взаимной индукции – встречным, (М < 0).

П ри расчетах для определения знака э.д.с. или уравновешивающего ее напряжения задаются условные положительные направления токов в катушках, для которых задается тот или иной знак М (Рис.15.). На практике производят маркировку индуктивно связанных катушек точками (). Для одинаковых условно – положительных направлений токов относительно маркировки зажимов задается знак М [1].

При синусоидальных токах напряжения и э.д.с. можно выразить в комплексной форме:

Эти соотношения позволяют экспериментально определить величину коэффициента взаимной индукции по измеренным действующим значениям U21 и I1 (Рис.16.) М21= .

При последовательном согласном включении индуктивно связанных катушек (Рис.17.) уравнение для контура имеет вид

г де L’ = L1 + L2 + 2M – эквивалентная индуктивность при согласном включении.

П ри последовательном встречном включении

где L’’ = L1 + L2 – 2M – эквивалентная индуктивность при встречном включении. Из уравнения следует, что М =

I

R1

R2

L1

L2

M

U

Рис.17.

Векторные диаграммы представлены на рис.18.

П ри параллельном согласном включении катушек рис.19. можно составить уравнения [2]:

Р ешая систему уравнений, получим:

где Z11 = R1 + jL1 ; Z22 = R2 + jL2.

Векторная диаграмма представлена на рис.20.

При параллельном встречном включении катушек следует в уравнениях изменить знаки перед М.

Построение векторной диаграммы аналогично рис.17, но следует учесть обратное направление векторов jMI1 и jMI2.

Интерес представляет случай наличия индуктивной связи между катушками при отсутствии электрического соединения между ними. рис.16. – линейный трансформатор.

У равнения линейного трансформатора имеют вид:

3. Описание лабораторной установки.