日光燈實驗(共7頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專業(yè)：電自1304 姓名：劉震 學號： 日期：2015年3月18日地點：東3-208 實驗報告課程名稱：電網絡分析實驗 指導老師：姚纓纓 成績：_實驗名稱：耦合電感等效參數的電工測量法與傳遞誤差 實驗類型：研究探索型同組學生姓名：_一、實驗目的和要求（必填）二、實驗內容和原理（必填）三、主要儀器設備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數據記錄和處理六、實驗結果與分析（必填）七、討論、心得1、 實驗目的和要求1.學習電感線圈的直流電阻和自感的測量方法2.學習交流電路中耦合電感線圈的互感系數的測量方法3.了解間接測量中測量誤差的傳遞方式4.對各種測量方案進行比較，學會選

2、擇電路參數測定的最佳方案2、 實驗內容和原理3、 主要儀器設備1.數字萬用表2.電工綜合實驗臺3.DG10互感線圈實驗組件4.DG11單向變壓器實驗組件4、 操作方法和實驗步驟Ø 方案1：二次側開路伏安法,11接交流電源,22開路,測量I1,U1,U2,然后交換位置Ø 方案2、 3：正向串聯/反向串聯伏安法測量Ø 方案4： ·三表法測量線路：n 實驗名稱：耦合電感等效參數的電工測量法與傳遞誤差 姓名：劉震學號：裝 訂 線 注意1.線圈用漆包銅線繞制而成， 通過不同電流時所引起的發(fā)熱程度不同，這將影響線圈的直流電阻值。n 2.各實驗任務的實驗先后順序，會影

3、響線圈的通電時間，并最終對實驗結果產生影響。n 3.方案上要預先考慮直流電阻在實驗過程中的變化對最終結果的影響，并考慮如何減小這種影響。五、實驗數據記錄和處理1.直流法測R1、R2U1=2.83V I1=155.3mA；R1=U1/I1=18.2U2=3.98V I2=151.5mA；R2=U2/R2=26.32. 開路電壓法測L1、L2、M1L1=1/w*(U1/I1(1)2-R12)=1/314*(5.13/0.163)2-18.22)=0.08177HL2=1/w*(U1/I1(2)2-R22)=1/314*(5.13/0.189)2-26.32)=0.02137HM12=U2k/wI1

4、=0.825/(314*0.163)=0.01612HM21=U1k/wI2=0.958/(314*0.189)=0.01614HM1=(M12+M21)/2=16.13mH3.正向串聯法測量互感系數M2 與 正反向串聯法測互感系數M4U/VI/A正向15.420.251反向15.190.297正向串聯測互感：M2=1/314*(15.42/0.251)2-(18.2+26.3)2)-(0.08177+0.02137)=0.03175H=31.75mH正反向串聯法測互感：M4=1/628*(15.42/0.251)2-(18.2+26.3)2)- (15.19/0.297)2-(18.2+26

5、.3)2)=0.02730H=27.30mH4.三表法測量L1、L2PUIL10.344.470.1450.54L20.664.470.1600.95測量L1：R0=P/I2=16.17 Z=U/I=30.83 X0=(Z2-R2)=26.24 L=(1/w)*X0=83.60mH測量L2：R0=P/I2=25.78 Z=U/I=27.93 X0=(Z2-R2)=26.24 L=(1/w)*X0=34.28mH六、實驗結果與分析1.查表知直流電壓表與直流電流表的測量精度均為0.5級則dU1=0.5%*2.83V=0.01415V dI1=0.5%*0.1553A=0.A dU2=0.5%*3.

6、98V=0.0199V dI2=0.5%*0.1515A=0.A2. 查表知交流電壓表與交流電流表的測量精度均為0.5級則dU=0.5%*5.13V=0.02565V dI1(1)= 0.5%*0.163A=0.A dI1(2)= 0.5%*0.189A=0.A dU2(1)= 0.5%*0.825V=0.V dU2(2)= 0.5%*0.958V=0.00479V3.對開路電壓法的誤差分析由得dR1= 0.2dR2=0.3由得dL1=2.26mH dL2=7.21mH由得dM12=0.16mH dM21= 0.16mH誤差分析：由實驗結果可以看出本實驗存在一定誤差，開路電壓法測量L2時誤差較

7、大。測量R1,R2,L1,M時，誤差較小。三表法測量得到的自感與開路電壓法較為接近，而正向串聯法和正反向串聯法測得的互感與開路電壓法測得的互感差距較大。 由計算公式及誤差傳遞公式可以看出， 正反串聯法測互感由于減去了中間變量 L1、 L2， 使系統誤差大大減小。如果測量時能夠保持電壓（電流）的大小不變，并使用同一電壓（電流）表在同一量程下測量，則可保證電壓（電流）的基本誤差性質相同，這時上式中某些小括號內的后兩項與第一項之間就可以相互抵償，從而使總誤差減小。實驗的主要誤差分析如下所述：1. 電流表、 電壓表存在有儀表誤差，交流電源的不穩(wěn)定造成的誤差；2. 線圈用漆包銅線繞制而成，通過不同電流時

8、所引起的發(fā)熱程度不同，這將影響線圈的直流電阻值3. 各實驗任務的實驗先后順序，會影響線圈的通電時間，進而導致線圈發(fā)熱程度不同，等效電阻R的不同，并最終對實驗結果產生影響；最終結果（取開路電壓法的值）：R1=(18.2±0.2)R2=(26.3±0.3)L1=(81.77±2.26)mH L2=(21.37±7.21)mHM1=(16.13±0.16)mH七、討論與心得=1.討論互感實驗用的電感能不能作為下一次日光燈實驗備用方案的負載？我的想法：將電感正向串接，用16V變壓器輸入，需要同時串接電阻。經多次仿真結果顯示能將最佳補償點控制在7F左右，

9、同時功率表讀數在1.2w左右，電阻的功率也沒有超過1W。另外，使用此方案，初始的功率因數高達0.9，雖然能看出補償效果，但是效果實在不明顯。如果要減小電阻，增大補償效果，最佳補償點需大于8F。與同學們討論的結果是，使用小電感小電阻串聯，并使用變壓器提供電源的方式具備可行性，但存在不足，有同學計算出如果要將初始功率因數控制在0.8以下，而且最佳補償點在8F的話，需要460mH的電感。2.預習內容設計備用方案如果日光燈點不亮，可使用白熾燈（設電阻約484）與鎮(zhèn)流器（設電感2H）串聯，輸入220V交流電，multisim12仿真結果如下：起始的功率因數約0.61，最佳補償點在3.18F。白熾燈功率約

10、18W。2.心得1.實驗開始前，要對互感線圈做通斷檢查；2. 為保護互感，加入220V/16V變壓器，須正確接線；3. 實驗過程中，通電線圈的溫度變化主要影響線圈的電阻參數，電阻的測量應在使用交流伏安法測量結束后緊接進行，才可以表征當時線圈的溫升變化和參數；4. 由于線圈溫升導致發(fā)熱，應控制線圈通電時間和實驗時間 。5.實驗時若出現過流報警，應及時切斷鑰匙開關的電源。6.部分實驗臺的U-V相存在調節(jié)旋鈕偏緊，不能調低等現象。7.通電線圈溫度上升會改變電感線圈等效電阻R的值，應當盡量縮短實驗時間，流過的電流也不應當太多以避免發(fā)熱過多。8.誤差分析時，要考慮最壞的情況，使用絕對值相加的方式計算誤差。9.測量時盡量保證有某一電壓或電流的值不變，這樣可以減小誤差。10部分實驗臺的變壓器存在虛接現象，