|
Исследование распределения тока в массивных проводниках ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4 Цель работы Исследовать распределение тока в медном ленточном проводнике. Задание
Исследовать экспериментально изменение действующего значения и начальной фазы плотности тока по ширине медного ленточного проводника в следующих случаях: 1. Две ленты с противоположно направленным током расположены параллельно в двух плоскостях одна над другой. 2. Две ленты с противоположно направленным током расположены параллельно в одной плоскости при расстоянии между лентами 63 мм. 3. То же при расстоянии между лентами 3 мм. Порядок выполнения работы 1. Соберите на наборной панели трансформатор с одним из проводящих контуров и установите на ней миниблок - усилитель датчика плотности тока (рис.4.3). Усилитель расположите в правой части наборной панели как можно дальше от исследуемого контура. 2. Соберите электрическую цепь согласно принципиальной схеме, изображённой на рис. 4.4. Амперметр и вольтметр, показанные на схеме - виртуальные приборы. Конденсатор служит для компенсации индуктивного сопротивления контура и увеличения тока в нём. Примечание: Начальную фазу можно измерять электронным осциллографом с помощью фигуры Лиссажу. 3. Включите виртуальные приборы для измерения тока напряжения и сдвига фаз между ними. 4. Установите на источнике переменного тока синусоидальное напряжение частотой 2000...2500 Гц максимальной амплитуды и подберите ёмкость С, при которой ток в контуре наибольший. Для надёжных измерений он должен быть не меньше 0,25 А. Не забывайте, что ток в контуре в 100 раз больше, чем во вторичной обмотке трансформатора тока. При необходимости, можно увеличить ток подстройкой частоты приложенного напряжения ближе к резонансной. При этом следите за индикатором перегрузки источника.
Рисунок 4.4. Лабораторная схема установки
5. Слегка прижимая датчик его контактами к поверхности ленточного проводника и перемещая его по ширине ленты, убедитесь, что изменяются выходное напряжение усилителя и разность фаз. Если прибор показывает разность фаз больше 90, поменяйте местами зажимы амперметра на коннекторе или зажимы трансформатора тока. 6. Измерьте выходное напряжение и разность фаз, перемещая датчик от одного края ленты до другого с шагом 5 мм и запишите результаты в табл. 4.1. Координата х в таблице соответствует расстоянию от края леточного проводника до контактов датчика. 7. Рассчитайте плотность тока при каждом значении координаты. С учётом коэффициента усиления напряжения усилителя: (4.3) Плотность тока получится в А/мм2, если в этой формуле g - в м/(Ом мм2), Uвых - в Вольтах, L = 0,1 м - расстояние между контактами датчика. 8. Замените установленный контур на другой, затем на третий и повторите все опыты и расчёты. 9. На рис. 4.5 постройте график изменения плотности тока и его начальной фазы для исследованных случаев. Таблица 4.1
Рисунок 4.5. График изменения плотности тока Моделирование распределения тока по сечению проводника Исследование распределения тока по сечению проводника, уложенного в ферромагнитный паз Цель работы Исследовать характер распределения тока по сечению проводника, уложенного в ферромагнитный паз. Задание
Исследовать экспериментально изменение действующего значения и начальной фазы плотности тока по ширине медного ленточного проводника, помещённого в ферромагнитный экран (модель паза электрической машины). Проверить результаты эксперимента расчётом Порядок выполнения работы 1. Соберите на наборной панели трансформатор с моделью паза электрической машины. 2. Соберите электрическую цепь согласно схеме, изображённой на рис. 5.6. Усилитель расположите в правой части наборной панели как можно дальше от исследуемого контура. Примечание: Начальную фазу можно измерять электронным осциллографом с помощью фигуры Лиссажу. Рисунок 5.6. Схема лабораторной установки 3. Включите питание. Установите на источнике переменного напряжения частоту согласно варианту максимальной амплитуды. 4. Слегка прижимая датчик его контактами к поверхности ленточного проводника и вводя его внутрь «паза», убедитесь, что изменяются выходные напряжение усилителя и разность фаз. Если прибор показывает разность фаз больше 900, поменяйте местами зажимы на коннекторе или зажимы трасформатора тока. 5. Измерьте выходное напряжение и разность фаз, перемещая датчик от открытого края «паза» до максимальной глубины с шагом 5 мм и запишите результаты в таблицу 5.2. Коодината Z в таблице соответствует расстоянию от открытой стороны паза до контактов датчика. 6. Рассчитайте плотность тока при каждом значении координаты. С учётом коэффициента усиления напряжения усилителя: (5.4) Плотность тока получится в А/мм2, если в этой формуле g - в м/(Ом мм2), Uвых - в Вольтах, L = 0,1 м - расстояние между контактами датчика. 7. Замените установленный контур на другой контур, затем на третий и повторите все опыты и расчёты. 8. На рис. 5.5 постройте график изменения плотности тока и его начальной фазы для исследованных случаев. 9. Приняв а = 2 мм. b = 0,35 мм и g= 55 м/(Ом·мм2), вычислите: , [1/мм] коэффициент затухания и фазы (5.5) [А/мм2] действующее значение плотности тока на открытой поверхности проводника (5.6) 10. Выполните расчет изменения плотности тока и его начальной фазы от координаты по формулам: и . 11. Результаты запишите в ту же табл. 5.2, а на рис. 5.6 постройте расчётные графики для сравнения с экспериментальными. Таблица 5.2
Рисунок 5.6. Расчетные графики
Контрольные вопросы 1. Что такое поверхностный эффект? 2. Что такое эффект близости?
Приложения ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|