南郵課件互感線圈與變壓器參數(shù)測(cè)定

1、互感線圈與變壓器參數(shù)測(cè)定目 錄實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3實(shí)驗(yàn)儀器4實(shí)驗(yàn)原理5實(shí)驗(yàn)步驟67實(shí)驗(yàn)提示8實(shí)驗(yàn)報(bào)告思 考 題2預(yù)習(xí)要求1測(cè)量互感線圈的參數(shù)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)量鐵芯變壓器的參數(shù)，判斷同名端。什么叫同名端？答：同名端顧名思義,指線圈繞法相同的一對(duì)端鈕；起的作用相同的一對(duì)端鈕：當(dāng)線圈電流同時(shí)流入(或流出)該對(duì)端鈕時(shí)，各線圈中產(chǎn)生的磁通方向一致的這對(duì)端鈕。名詞解釋?zhuān)夯ジ芯€圈與變壓器參數(shù)測(cè)定 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 交流毫伏表 萬(wàn)用表 實(shí)驗(yàn)箱 實(shí) 驗(yàn) 儀 器 實(shí) 驗(yàn) 儀 器實(shí)驗(yàn)箱互感線圈與變壓器互感線圈變壓器 1.詳細(xì)說(shuō)明判斷變壓器同名端（用交流電壓）所依據(jù)的原理。預(yù)習(xí)要求：答： （1）若V13=V12+V34，則為順接

2、，1、4為同名端；因?yàn)闃?gòu)成了一個(gè)回路，三者肯定應(yīng)該滿(mǎn)足KVL。答：（2）若V13=V12-V34，則為反接，1、3為同名端。預(yù)習(xí)要求：2.在實(shí)驗(yàn)步驟（二）中，如果把信號(hào)源的頻率改為200kHz，能否測(cè)得正確的N值？為什么？預(yù)習(xí)要求：答：不同的變壓器有不同的導(dǎo)磁材料，是有一定頻率范圍的，實(shí)驗(yàn)中所使用的導(dǎo)磁材料頻率是音頻即：2K20KHz之間。所以，如把信號(hào)源的頻率改為200KHz超出了導(dǎo)磁材料的頻率，是不行的，原因是磁柱交換太快會(huì)導(dǎo)致變壓器發(fā)熱從而損壞器件。預(yù)習(xí)要求：3.在實(shí)驗(yàn)步驟（二）中，為什么要把VR改為0.1N(V)？答：為保證相同的測(cè)試條件，變壓器的原邊和負(fù)邊由磁柱構(gòu)成，要保持磁通量，由

3、安匝數(shù)確定，安培匝數(shù)要相同。4.按照測(cè)量要求，準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)表格。實(shí) 驗(yàn) 原 理互感線圈與變壓器參數(shù)測(cè)定 實(shí) 驗(yàn) 原 理 圖2-13-1是電路圖。電路中的互感線圈是個(gè)空芯變壓器。L1，L2分別是初次級(jí)的電感量。R1，R2是對(duì)應(yīng)電感的等效電阻，M 是L1，L2之間的互感。 互感線圈 如何判斷互感線圈的好壞？答：方法是用萬(wàn)用表測(cè)一下，有一定阻值的是，說(shuō)明線圈連通實(shí) 驗(yàn) 原 理 若在1、2端加一正弦交流電壓V1，則有 Z1 = V1/I1 (2-13-1) L1 = / (2-13-2) M = V2/(I1) (2-13-3) 同理，將電壓加于3、4端有 Z2 = V2/I2 (2-13-4) L2

4、= / (2-13-5) M = V1/(I2) (2-13-6) 在所加電壓頻率不很高時(shí)，可將萬(wàn)用表測(cè)得的線圈直流電阻近似地看成R1或R2，這樣就可求得L1，L2，M及耦合系數(shù)K=M/ 。實(shí) 驗(yàn) 原 理 如圖2-13-2所示鐵芯變壓器電路，N1、N2分別是初、次級(jí)線圈匝數(shù)。V1、V2分別是初、次級(jí)線圈電壓的有效值。 鐵芯變壓器 實(shí) 驗(yàn) 原 理 1初、次級(jí)的參數(shù)有關(guān)系 N1/N2=V1/V2=I2/I1=N 2圖2.13.2電路，若在1、2端加上一個(gè)直流電源(1端為正，2端為負(fù))，接通瞬間，初級(jí)線圈N1中將有從1流向2的電流建立，該電流形成的磁通會(huì)使次級(jí)線圈N2產(chǎn)生感應(yīng)電壓V2，若V2電壓是3

5、端為正，4端為負(fù)，則稱(chēng)1、3端或2、4端為同名端。實(shí) 驗(yàn) 原 理3、若將2、4端短路連接，1、2端加正弦交流電壓，用毫伏表分別測(cè)出V12，V34和1、3端的電壓V13(如圖2-13-7所示)。根據(jù)這三個(gè)電壓值亦可判斷出變壓器的同名端。V13根據(jù)KVL：若1、3端為同名端，必有: V13 = V12 - V34 若1、4端為同名端，必有: V13 =V12 + V34 注：毫伏表測(cè)量時(shí)區(qū)分不了極性，可人為設(shè)定極性。實(shí) 驗(yàn) 步 驟 （1）用萬(wàn)用表適當(dāng)?shù)碾娮铏n分別測(cè)量L1和L2的直流電阻： R1=_，R2=_。 互感線圈與變壓器參數(shù)測(cè)定 互感線圈參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 （2）電路如圖2-1

6、3-3連接，圖中Vs是正弦電壓，f =4kHz、R =1k，令VR =1V （有效值）。測(cè)量： V12=_V， V34 =_V。由式(2-13-2)計(jì)算 L1 =_mH， 由式(2-13-3)計(jì)算 M =_mH。（3) 電路如圖2-13-4連接，圖中Vs是正弦電壓，f =4kHz、R =1k，令VR =1V。測(cè)量：V12=_V， V34 =_V。 由式(2-13-5)計(jì)算 L2 =_mH，由式(2-13-6)計(jì)算 M =_mH。 實(shí) 驗(yàn) 步 驟（1）測(cè)量鐵芯變壓器的變比N ： 1) 電路按圖2-13-5連接，圖中Vs是正弦電壓，f =1kHz、R =1k，令VR =0.1V。（有效值）。測(cè)量：

7、V12=_V，V34=_V。計(jì)算N =V12/V34=_ 。 鐵芯變壓器參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算 鐵芯變壓器實(shí)驗(yàn)電路 實(shí) 驗(yàn) 步 驟2) 電路按圖2-13-6連接，圖中Vs是正弦電壓，f =1kHz、R =1k，令VR=0.1 （有效值）N V。測(cè)量： V12=_V，V34 =_V。 計(jì)算N =V12/V34=_ 。應(yīng)有N =N 。 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 （2）判斷鐵芯變壓器的同名端： 1)電路按圖2-13-7連接，圖中Vs是正弦電壓，f =1kHz、R =1k，令VR=0.1V （有效值）。測(cè)量： V12=_V，V34=_V，V13=_V。 據(jù)此判斷_端和_端或_端和_端是同名端。 鐵芯變壓器參數(shù)的測(cè)量和

8、計(jì)算 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 2)電路按圖2-13-8連接： 萬(wàn)用表2置50A直流電流檔，紅表棒接變壓器“3”端，黑表棒接變壓器“4”端。 萬(wàn)用表1置R1檔，紅表棒接變壓器“2”端。黑表棒碰上變壓器“1”端時(shí)表2指針_向偏轉(zhuǎn)，取下時(shí)表2指針_向偏轉(zhuǎn)。據(jù)此判斷_端和_端或_端和_端是同名端。 靈敏度高，便于觀察電流最大，感應(yīng)電勢(shì)大實(shí) 驗(yàn) 提 示 互感線圈參數(shù)測(cè)量中，令VR =1V；鐵芯變壓器參數(shù)測(cè)量中，令VR =0.1V和VR =0.1VN，注意區(qū)別；互感線圈與變壓器參數(shù)測(cè)定 實(shí) 驗(yàn) 提 示 實(shí)驗(yàn)步驟（二）-（2）-1）中，同名端的判斷方法： V12-V34=V13 1、3或2、4同名； V12+V34=V13 1、4或2、3同名。 實(shí)驗(yàn)步驟（二）-（2）-2）中，注意儀表檔位的選擇：萬(wàn)用表（表1）應(yīng)選擇歐姆檔1檔，此時(shí)輸出電流較大，測(cè)量萬(wàn)用表（表2）應(yīng)該選擇直流電壓檔（1V）檔或最小直流電流檔（0.05mA)檔，此時(shí)靈敏度高，便于觀察。實(shí) 驗(yàn) 思 考 題1.測(cè)量鐵芯變壓器參數(shù)時(shí)，為什么輸入電壓不宜太高? 2.測(cè)量鐵芯變壓器參數(shù)時(shí)，能否把正弦波改為方波信號(hào)？為什么？實(shí) 驗(yàn) 思 考 題1.測(cè)量鐵芯變壓器參數(shù)時(shí)，為什么輸入電壓不宜太高? 答：電壓愈高，易產(chǎn)生磁飽和，電流過(guò)大易使變壓器過(guò)熱