南邮课件互感线圈与变压器参数测定

目录上页下页目录上页下页目录实验目的13实验仪器4实验原理5实验步骤67实验提示8实验报告思考题2预习要求目录上页下页1测量互感线圈的参数。实验目的2测量铁芯变压器的参数，判断同名端。目录上页下页什么叫同名端？答：同名端顾名思义,指线圈绕法相同的一对端钮；起的作用相同的一对端钮：当线圈电流同时流入(或流出)该对端钮时，各线圈中产生的磁通方向一致的这对端钮。名词解释：目录上页下页互感线圈与变压器参数测定函数信号发生器交流毫伏表万用表实验箱实验仪器目录上页下页实验仪器实验箱互感线圈与变压器互感线圈变压器目录上页下页1.详细说明判断变压器同名端（用交流电压）所依据的原理。预习要求：答：（1）若V13=V12+V34，则为顺接，1、4为同名端；因为构成了一个回路，三者肯定应该满足KVL。目录上页下页答：（2）若V13=V12-V34，则为反接，1、3为同名端。预习要求：目录上页下页2.在实验步骤（二）中，如果把信号源的频率改为200kHz，能否测得正确的N值？为什么？预习要求：答：不同的变压器有不同的导磁材料，是有一定频率范围的，实验中所使用的导磁材料频率是音频即：2K～20KHz之间。所以，如把信号源的频率改为200KHz超出了导磁材料的频率，是不行的，原因是磁柱交换太快会导致变压器发热从而损坏器件。目录上页下页预习要求：3.在实验步骤（二）中，为什么要把VR改为0.1×N(V)？答：为保证相同的测试条件，变压器的原边和负边由磁柱构成，要保持磁通量，由安匝数确定，安培×匝数要相同。4.按照测量要求，准备好数据表格。目录上页下页实验原理互感线圈与变压器参数测定目录上页下页实验原理图2-13-1是电路图。电路中的互感线圈是个空芯变压器。L1，L2分别是初次级的电感量。R1，R2是对应电感的等效电阻，M是L1，L2之间的互感。互感线圈如何判断互感线圈的好坏？答：方法是用万用表测一下，有一定阻值的是，说明线圈连通目录上页下页实验原理若在1、2端加一正弦交流电压V1，则有Z1=V1/I1(2-13-1)L1=/ω(2-13-2)M=V2/(ωI1)(2-13-3)同理，将电压加于3、4端有Z2=V2/I2(2-13-4)L2=/ω(2-13-5)M=V1/(ωI2)(2-13-6)在所加电压频率不很高时，可将万用表测得的线圈直流电阻近似地看成R1或R2，这样就可求得L1，L2，M及耦合系数K=M/。2211ZR2222ZR12LL目录上页下页实验原理如图2-13-2所示铁芯变压器电路，N1、N2分别是初、次级线圈匝数。V1、V2分别是初、次级线圈电压的有效值。铁芯变压器目录上页下页实验原理1．初、次级的参数有关系N1/N2=V1/V2=I2/I1=N2．图2.13.2电路，若在1、2端加上一个直流电源(1端为正，2端为负)，接通瞬间，初级线圈N1中将有从1流向2的电流建立，该电流形成的磁通会使次级线圈N2产生感应电压V2，若V2电压是3端为正，4端为负，则称1、3端或2、4端为同名端。LC目录上页下页实验原理3、若将2、4端短路连接，1、2端加正弦交流电压，用毫伏表分别测出V12，V34和1、3端的电压V13(如图2-13-7所示)。根据这三个电压值亦可判断出变压器的同名端。V13根据KVL：若1、3端为同名端，必有:V13=V12-V34若1、4端为同名端，必有:V13=V12+V34注：毫伏表测量时区分不了极性，可人为设定极性。目录上页下页实验步骤（1）用万用表适当的电阻档分别测量L1和L2的直流电阻：R1=___Ω，R2=___Ω。互感线圈与变压器参数测定互感线圈参数的测量和计算目录上页下页实验步骤（2）电路如图2-13-3连接，图中Vs是正弦电压，f=4kHz、R=1kΩ，令VR=1V（有效值）。测量：V12=_____V，V34=_____V。由式(2-13-2)计算L1=_______mH，由式(2-13-3)计算M=_______mH。（3)电路如图2-13-4连接，图中Vs是正弦电压，f=4kHz、R=1kΩ，令VR=1V。测量：V12=_____V，V34=_____V。由式(2-13-5)计算L2=_______mH，由式(2-13-6)计算M=_______mH。目录上页下页实验步骤（1）测量铁芯变压器的变比N：1)电路按图2-13-5连接，图中Vs是正弦电压，f=1kHz、R=1kΩ，令VR=0.1V。（有效值）。测量：V12=____V，V34=_____V。计算N=V12/V34=______。铁芯变压器参数的测量和计算目录上页下页铁芯变压器实验电路实验步骤2)电路按图2-13-6连接，图中Vs是正弦电压，f=1kHz、R=1kΩ，令VR=0.1（有效值）×NV。测量：V12=_____V，V34=_____V。计算N’=V12/V34=______。应有N=N'。目录上页下页实验步骤（2）判断铁芯变压器的同名端：1)电路按图2-13-7连接，图中Vs是正弦电压，f=1kHz、R=1kΩ，令VR=0.1V（有效值）。测量：V12=_____V，V34=_____V，V13=______V。据此判断____端和____端或____端和____端是同名端。铁芯变压器参数的测量和计算目录上页下页实验步骤2)电路按图2-13-8连接：万用表2置50μA直流电流档，红表棒接变压器“3”端，黑表棒接变压器“4”端。万用表1置R×1Ω档，红表棒接变压器“2”端。黑表棒碰上变压器“1”端时表2指针_____向偏转，取下时表2指针_____向偏转。据此判断____端和____端或____端和____端是同名端。灵敏度高，便于观察电流最大，感应电势大目录上页下页实验提示互感线圈参数测量中，令VR=1V；铁芯变压器参数测量中，令VR=0.1V和VR=0.1V×N，注意区别；互感线圈与变压器参数测定目录上页下页实验提示实验步骤（二）-（2）-1）中，同名端的判断方法：V12-V34=V131、3或2、4同名；V12+V34=V131、4或2、3同名。实验步骤（二）-（2）-2）中，注意仪表档位的选择：万用表（表1）应选择欧姆档×1档，此时输出电流较大，测量万用表（表2）应该选择直流电压档（1V）档或最小直流电流档（0.05mA)档，此时灵敏度高，便于观察。目录上页下页实验思考题1.测量铁芯变压器参数时，为什么输入电压不宜太高?2.测量铁芯变压器参数时，能否把正弦波改为方波信号？为什么？目录上页下页实验思考题1.测量铁芯变压器参数时，为什么输入电压不宜太高?答：电压愈高，易产生磁饱和，电流过大易使变压器过热受损。目录上页下页实验思考题2.测量铁芯变压器参数时，能否把正弦波改为方波信号？为什么？答：不能。因为变压器的参数都是按正弦波计算的，而方波中含有丰富的谐波，其谐波参数就悬殊很大，没有精确的计算方法。目录上页下页实验结束后，整理好工具包，正确摆放仪器，并将实验箱放在实验台右侧。实验结束