互感電路的測量

1、電工實驗一18互感電路的測量-.實驗?zāi)康? .掌握互感線圈同名端的測量方法2 .掌握互感線圈互感系數(shù)和耦合系數(shù)的測量方法 二,實驗原理說明1 .兩個或兩個以上具有互感的線圈中，感應(yīng)電動勢（或感應(yīng)電壓）極性相同的端鈕定義為同名 端（或稱同極性端）。在電路中，常用“或“ 等符號標明互感耦合線圈的同名端。同名端 可以用實驗方法來確定，常用的有直流法和交流法。（1 ）直流法如圖18-1所式，當開關(guān)S合上瞬間，/ 0，在中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓 dt比，2-2線圈的2端與1一1,線圈中的1端均為感應(yīng)電壓的正極性端，1端dt與2端為同名端。（反之，若電壓表反偏轉(zhuǎn)，則1端與2端為同名端。）同理，如果在開父S打開時，

2、屯：0，同樣可用以上的原理來確定互感線圈內(nèi)感應(yīng)dt 電壓的極性，以此確定同名端。圖18-2 交流法測同名端上述同名端，也可以這樣來解釋，就是當開關(guān)S打開或閉合瞬間，電位同時升高或降低的 端鈕即為同名端。如圖18-1中，開關(guān)S合上瞬間，電壓表若正偏轉(zhuǎn)，貝U 1、2端 的電位都升 高，所以，1、2端是同名端。這是若將開父S再打開，電壓表必反偏轉(zhuǎn)，1、2端的電位都為降圖181 直流法測同名端低。（2）交流法如圖18-2所式，將兩線圈的1, 2串聯(lián)，在力口交流電源。分別測量5、6和U12的有效值，若Ui2=Ui-U2，則1端和2端為同名端；若Ui2=Ui U2，則1端與2端為同名端。2 .互感系數(shù)M的

3、測定測量互感系數(shù)的方法較多，這里介紹兩種方法。(1 )如圖18-3表示的兩個互感耦合線圈的電路，當線圈接正弦交流電壓，線圈U2-2開路時,則U2o=jMI，而互感/VP。，其中為電源的角頻率，|為線圈1-1 col 中的電流。為了減少測量誤差，電壓表應(yīng)選用內(nèi)阻較大的。如果選用晶體管毫伏表，則線圈1 -1中的電流可以采用間接測量法。圖18-3測量開路互感電壓圖18-4互感耦合電路的人端阻抗(2)利用兩個互感耦合線圈串聯(lián)的方法，也可以測量它們之間的互感系數(shù)。當兩線圈順向串聯(lián) 時，其等值電感：5=L+I_2+2M當兩線圈反向串聯(lián)時，等值電感為：Lr=Li+L2-2M只要分別測出 L順、L反，貝u M

4、= ( L順-L反)/4。實驗中要測量線圈的自感時，可以用相位法測量，測量出線圈的端電壓U,電流I和相角©，則可以計算出線圈的自感L：Xl U sin：L -I co禾I用兩互感線圈順向串聯(lián)時等效電感大，反向串聯(lián)時等效電感小的特點，在相同電壓下， 電流的大小將不相同，這樣也能判斷兩線圈的同名端3.在互感耦合電路中，如圖18-4所示，若在線圈上施加電壓5,在線圈22端接入阻抗：時 2M 2(»2M21二 RRfjXvX 廿f1 R2X22R22J “飛瓜乂 22 J其中，Xl =COL|，R22=R2+Rl，X22/L2+Xl。Ri+Xj 是原邊的復(fù)阻抗，艮+3 1_句是 副

5、邊的復(fù)阻抗，R+Xj是引入副邊的復(fù)阻抗。Mu邊電路對原邊電路的反射電阻 Rf和反射電抗X廿分別為:Xif-Xm2 2X22 2R22 1 X 22Xm2Af=22R22R22 ' X 22由此可見，當線圈2 2接入感性負載時，將使入端電阻增大，入端感抗減少；若線圈MM圖18-5 測量開路互感電壓22接入容性負載時，且冷=3 L2+X為容性，Xif為感性，將使入端電阻和入端感抗增大。三實驗設(shè)備一 名稱1 . 三相空氣開關(guān)2 ,單相調(diào)壓器3 .單相電量儀4 .雙路可調(diào)直流電源5 .指針式萬用表6,互感耦合線圈7. U型鐵芯8. 電阻9. 電容10. 短接橋和連接導(dǎo)線W .實驗用9孔插件方板

6、四.實驗步驟娜塊塊塊塊臺組副 米女 4 4 4 4 1- 1 1-只阡塊1 若1i型號MC1001MC1058DMC1098MC1046學(xué)校自備 1000N*1 500N * 115Q*1220 p F*1P8-1 和 50148 297mm< 300mm1 測定兩互感耦合線圈的同名端.分別用圖181，圖18-2所示的直流法U取9V,和交流法Us取5V,測定兩端耦合線圈的同名端，注意兩種方法測定的同名端是否相同。在測量時，兩個線圈都必須插入一個條形鐵芯(或者將兩線圈內(nèi)插入一個公共U型鐵芯)，以增強耦合的程度。記下兩線圈的同名端編號。2 .測定兩互感耦合線圈的互感系數(shù)M(1)用開路互感電壓

7、法首先，用萬用表測量兩線圈的電阻R、R,然后分別按圖185(a)、(b)接線，測得Ui、li、 1、U20 和 L)2、| 2、 2、Uio，記入表 18-1 中 5 取h=b=0.3A,并計算 Li、1_2、Ma、Mb的值。表18-1測互感系數(shù)實驗數(shù)據(jù)(一)測量值計算值U1hU20U2122UioLil_2MaMbK(2)用等效電感法順向串聯(lián)反向串聯(lián)計算值UI©u11©fL順L反M圖18-7互感耦合電路按圖18-6接線，分別測量與L2順向串聯(lián)和反向串聯(lián)式的電壓U、電流I及相角3.麻禺電解的踹捆抗十算L、L反及加。表顆圓混或薇續(xù)驗黝捌測量副邊為空載及電阻和電容負載下的電壓電流5、11、© 1,記入表18-3。計算不同負載下的入端阻抗，同時計算反射電阻，反射電抗。表18-3測反射阻抗，反射電抗實驗數(shù)據(jù)測量值計算值Uih© 1復(fù)阻抗ri tXu空載Rl=C=4. 觀察互感現(xiàn)象1) 將低電壓交流加在N1側(cè)，N2側(cè)接入LED發(fā)光二極管與510Q電阻串聯(lián)的支路此 時注囂裨察短%案皤、廨霰堵口發(fā)光管不亮，可適當增大N1側(cè)交流電壓，直