互感电路测定
互感电路实验报告结论
竭诚为您提供优质文档/双击可除互感电路实验报告结论篇一:互感器实验报告综合性、设计性实验报告实验项目名称所属课程名称工厂供电实验日期20XX年10月31日班级电气11-14班学号05姓名刘吉希成绩电气与控制工程学院实验室一、实验目的了解电流互感器与电压互感器的接线方法。
二﹑原理说明互感器(transformer)是电流互感器与电压互感器的统称。
从基本结构和工作原理来说,互感器就是一种特殊变压器。
电流互感器(currenttransformer,缩写为cT,文字符号为TA),是一种变换电流的互感器,其二次侧额定电流一般为5A。
电压互感器(voltagetransformer,缩写为pT,文字符号为TV),是一种变换电压的互感器,其二次侧额定电压一般为100V。
(一)互感器的功能主要是:(1)用来使仪表、继电器等二次设备与主电路(一次电路)绝缘这既可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备,有可防止仪表、继电器等二次设备的故障影响主回路,提高一、二次电路的安全性和可靠性,并有利于人身安全。
(2)用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围通过采用不同变比的电流互感器,用一只5A量程的电流表就可以测量任意大的电流。
同样,通过采用不同变压比的电压互感器,用一只100V量程的电压表就可以测量任意高的电压。
而且由于采用互感器,可使二次仪表、继电器等设备的规格统一,有利于这些设备的批量生产。
(二)互感器的结构和接线方案电流互感器的基本结构和接线电流互感器的基本结构原理如图3-2-1-1所示。
它的结构特点是:其一次绕组匝数很少,有的型式电流互感器还没有一次绕组,而是利用穿过其铁心的一次电路作为一次绕组,且一次绕组导体相当粗,而二次绕组匝数很多,导体很细。
工作时,一次绕组串联在一次电路中,而二次绕组则与仪表、继电器。
互感电路实验报告
互感电路实验报告
《互感电路实验报告》
摘要:
本实验旨在通过搭建互感电路并测量其电压和电流的变化,探究互感电路的工作原理和特性。
实验结果表明,互感电路在不同频率下具有不同的电压和电流响应,且具有较大的电感和耦合系数。
引言:
互感电路是电路中常见的一种电感元件,它由两个或多个线圈相互绕制而成。
当通过一个线圈的电流发生变化时,另一个线圈中就会感应出电动势和电流。
本实验将通过搭建互感电路并测量其电压和电流的变化,来探究互感电路的工作原理和特性。
实验步骤:
1. 将一个电感线圈L1和一个电阻R1串联连接,接入交流电源。
2. 在电感线圈L1的另一端并联连接一个电感线圈L2。
3. 使用示波器测量L1和L2的电压和电流随时间的变化。
实验结果:
通过实验测量,我们得到了互感电路在不同频率下的电压和电流响应曲线。
实验结果表明,互感电路在低频时具有较大的电感和耦合系数,而在高频时则表现出较小的电感和耦合系数。
此外,当一个线圈中的电流发生变化时,另一个线圈中也会感应出电动势和电流,表现出互感电路的特性。
讨论:
通过本次实验,我们深入了解了互感电路的工作原理和特性。
互感电路在电子
电路中有着重要的应用,例如变压器、滤波器等。
因此,对互感电路的深入研究对于电子工程技术具有重要的意义。
结论:
本实验通过搭建互感电路并测量其电压和电流的变化,探究了互感电路的工作原理和特性。
实验结果表明,互感电路在不同频率下具有不同的电压和电流响应,且具有较大的电感和耦合系数。
这些结果对于进一步理解和应用互感电路具有重要意义。
实验八 互感电路的测量
实验八 互感电路的测量一.实验目的1.学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。
2.通过两个耦合线圈顺向串联和反向串联实验,加深理解互感对电路等效参数以及电压、电流的影响。
二.实验基本知识1.判断互感线圈同名端的方法 (1)直流法为了正确判断互感电动势的方向,必须首先判断两个具有互感耦合线圈的同名端,判断互感电路同名端的方法是:用一直流电源开关瞬间与互感1接通(图8-1)在线圈2回路中接一直流毫安表,在开关K 闭合的瞬间,线圈1回路中的电流I 1通过互感耦合将在线圈2中产生一互感电势并在线圈2回路中产生一电流I 2使所接毫安表发生偏转,根据愣次定律及图示所假定的电流方向,当毫安表正向偏转时,线圈1与电源正极相接的端点1与线圈2直流毫安表正极相接的端点2′和线圈1与电源正极相接的端1为同名端,(注意上述判定同名端的方法在开关K 闭合的瞬间才成立)。
图8-1 图8-2(2)交流法互感电路同名端也可利用交流法来测定,将线圈1的一个端子1`与线圈2的一个端子2′用导线连接(如图8-2中虚线所示)在线圈1两端加以交流电压,用电压表分别测1及1′两端与2、2′两端的电压,设分别为U 11′与U 12,如果U 12>U 11′`,则用导线连接的两个端点(1′与2′)应为异名端(也即1′与2′以及1与2′为同名端),因为如果假定正方向为U 11′,当1与2′为同名端时,线圈2中互2′21感电压的正方向为U 2′2,所以U 12=U 11′+U 2′`2,U 12(因1′与2′相联)必然大于电源电压U 11′,同理,如果1,2两端电压的读数U 12小于电源电压(即U 12<U 11′)此时1′与2′即为同名端。
2.系数的测定方法在互感电路的分析计算时,除了需要考虑线圈电阻、电感等参数的影响外,还应分别注意互感电势(或互感电压降)的大小及方向的正确判定,为了测定互感电势的大小,可将两个具有互感耦合的线圈中的一个线圈(例如线圈2)开路而在另一线圈(线圈1)上加以一定电压,用电流表测出这一线圈中的电流I 1,同时用电压表测出线圈2的端电压U 1,如果所用的电压表内阻很大,可近似的认为I 2=0(即线圈可看作开路),这时电压表的读数就近似的等于线圈2中互感电动势E 2M ,即U 2≈E 2M =ωMI 1。
互感线圈电路的研究实验报告
互感线圈电路的研究实验报告一、实验目的本实验旨在制作一个互感线圈电路并测试其性能,通过实验掌握互感线圈电路的基本原理,了解互感线圈在电路中的应用。
二、实验原理互感线圈是指将两个或多个线圈卷绕在同一铁心上,使它们能够彼此感应,并在电路中起到传输电能的作用。
当两个线圈中的一个发生电流变化时,将会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象称为电磁感应。
互感线圈的主要参数有匝数、互感系数、自感系数和耦合系数等。
匝数是指线圈中的匝数,互感系数是指一个线圈中的电流变化所引起的另一个线圈中的感应电动势与前者电流的比值,自感系数是指一个线圈中的电流变化所引起的自感电动势与线圈电流的比值,耦合系数是指两个线圈的互感系数与它们的自感系数之比。
在实际使用中,可以通过改变两个线圈之间的距离、线圈数量和电流大小等方式来调节互感系数和耦合系数,从而实现对互感线圈电路的控制。
三、实验器材和材料1. 电源:直流电源2. 信号发生器:任意波形信号发生器3. 示波器:数字示波器4. 电阻箱5. 电源线、连接线等6. 铜线、铁芯、电容、电感等材料四、实验步骤1. 制作互感线圈根据实验要求,确定互感线圈的匝数、大小和形状等参数,并选择相应的材料进行制作。
通过在铁芯上卷绕铜线,制作一个基本的互感线圈。
2. 连接电路将直流电源和任意波形信号发生器连接到互感线圈上,组成基本的互感线圈电路。
调节电源和信号发生器的参数,使得电路处于合适的工作状态。
3. 测试互感线圈电路使用数字示波器监测电路中的电压和电流,并记录相关的实验数据。
通过对数据的分析,可以评估电路的性能和稳定性。
4. 调节互感系数和耦合系数根据实验结果,通过修改铜线、铁芯和电容等材料的参数来调节互感系数和耦合系数,并重新测试电路的性能。
五、实验结果分析通过实验,我们可以得到互感线圈电路的性能和稳定性数据,并且能够分析相关数据,得到一个基本的理解。
通过调节互感系数和耦合系数,可以改变电路的性能和稳定性,并且实现对互感线圈电路的控制。
互感电路的测量数据处理
互感电路的测量数据处理一、引言互感电路是电子工程中常见的电路之一,它在各种电子设备中都有广泛的应用。
在实际应用中,我们需要对互感电路进行测量和数据处理,以确保其正常工作。
本文将介绍互感电路的测量数据处理方法。
二、互感电路的基本概念1. 互感器互感器是一种用于测量电流和磁场的传感器。
它由一个铁芯和线圈组成。
当通过线圈中的电流变化时,铁芯内部的磁场也会发生变化,从而产生一个感应电动势。
2. 互感互感是指两个线圈之间相互作用而产生的电压或电流变化。
当一个线圈中有交变电流时,它会产生一个交变磁场,这个磁场会穿过另一个线圈并在其中产生一个交变电动势。
3. 互感系数互感系数是指两个线圈之间相互作用时所产生的比例关系。
它等于两个线圈之间所产生的磁通量与其中一个线圈所通过的磁通量之比。
三、测量方法1. 串联法测量互感系数串联法是一种常用的测量互感系数的方法。
它利用串联电路中的电流和电压关系来计算互感系数。
具体实验步骤如下:(1)将两个线圈串联在一起,并连接到交流电源上。
(2)通过一个示波器观察两个线圈中的电压波形。
(3)通过一个电流表测量两个线圈中的电流大小。
(4)根据测得的电流和电压数据,计算出互感系数。
2. 感应法测量互感系数感应法是另一种常用的测量互感系数的方法。
它利用一个线圈产生磁场,另一个线圈在其中产生感应电动势来计算互感系数。
具体实验步骤如下:(1)将一个线圈连接到交流电源上,产生磁场。
(2)将另一个线圈放置在磁场中,并通过一个示波器观察其产生的感应电动势波形。
(3)根据观察到的波形数据,计算出互感系数。
四、数据处理方法1. 去除噪声在进行数据处理前,需要先对原始数据进行去噪处理。
可以使用数字滤波器或模拟滤波器来去除噪声。
2. 数据分析数据分析是指对测量数据进行分析和处理,以获取有用的信息。
可以使用各种数学方法来分析数据,如傅里叶变换、小波变换、自相关函数等。
3. 数据可视化数据可视化是指将处理后的数据以图形的形式呈现出来,以便更好地理解和分析。
测定电流互感器极性的常用方法
测定电流互感器极性的常用方法
(1)直流法。
在电流互感器的一次绕组(或二次绕组)两端,通过按钮开关接入1.5~3V干电池。
假设一次绕组的首端L1接电池正极,尾端L2接电池负极;在二次绕组两端接一低量程直流电压表或电流表,仪表的正极接二次绕组的K1端,负极接K2端。
当按下按钮开关电路接通时,若直流电压表或电流表指针向正方向起;松开按钮开关电路断开时,直流电压表或电流表指针向反方向起,则说明电流互感器为减极性,是正确的。
反之为加极性。
直流法测定电流互感器的极性,简便易行,结果准确,是工程实践中最常用一种方法。
(2)交流法。
将电流互感器的一次绕组尾端L2和二次绕组尾端K2连接在一起,在匝数较多的二次绕组两端K1和K2之间接入1~5V的交流电压U1,再用10V以下小量程的交流电压表分别测量一次绕组两端Ll和L2间的电压U2、Kl和L1间的电压U3,若U3=U1 -U2,则为减极性;若U3 =U1+U2,则为加极性。
在试验中应注意使接人的电压U1尽量低,只要电压表的读数能看清楚即可,以免电流过大损坏绕组。
为使读数清楚,电压表的量程应选得小一些。
当电流互感器的变比为5及以下时,用交流法测定电流互感器的极性既简单,又准确。
但电流互感器的变比较大(10以上)时,因U2数值较小,U3和U1数值接近,电压表读数不易区分大小,故不易
采用此法测定极性。
(3)仪器法。
一般的电流互感器校验仪都带有极性指示器,因此,在测定电流互感器误差之前,仪器可预先检查极性。
若极性指示器没有指示,则说明被试电流互感器极性正确(减极性)。
实验十 互感电路参数的测量
实验十互感电路参数的测量————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:实验十互感电路参数的测量一、实验目的1. 掌握互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。
2. 观察用不同材料作线圈芯以及两个线圈相对位置改变时,对互感的影响。
二、原理说明1. 判断互感线圈同名端判断两个耦合线圈的同名端在理论分析和实际工程中都具有重要的意义。
如电话机或变压器各绕组的首、末端等,都是根据同名端进行联接的。
⑴直流判别法如图10-1所示,当开关K闭合或断开瞬间,在L2中产生互感电势电压表指针会偏转。
若K闭合瞬间指针正偏,说明b端为高电位端,则L1的a端与L2的b端为同名端;若指针反偏,则a、b为异名端。
⑵等效阻抗判别法将两个耦合线圈L1和L2分别做两种不同的串联(a′与b和a′与b′相联),用交流电桥重新测量不同串联方式的等效电感,阻抗较大的一种是顺向串联,相连的两个端点为异名端;反之,是反向串联,相连的两端点为同名端。
⑶交流判别法如图10-2所示,将两个绕组L1和L2的任意两端(如a′、b′端)联在一起,在其中的一个绕组(如L1)两端加一个低电压,另一绕组(如L2)开路,用交流电压表分别测出三个端电压U1、U2和U,若U=U1+U2,表明L1和L2为顺向串联,则a与b为异名端;若U=|U1-U2|,表明L1和L2为反向串联,a与b为同名端。
2. 两线圈互感系数M的测定(1)互感电势法在图10-2所示的L1侧施加低压交流电压U1,线圈L2开路,测出I1及U2。
根据互感电势E2M≈U20=ωMI1,可求得互感系数为M=U2 / ωI1(2)等效电感法将两个线圈分别做顺向和反向串联,并通以正弦电流,如图10-3所示,则()()[]()()[]⎩⎨⎧-+++'='++++=2M L L j ωr r I U 2M L L j ωr r I U 21212121令等效电感L=L 1+L 2+2M,L ’=L 1+L 2-2M 则互感系数M=(L-L ’)/4ω其中r 1和r 2可用欧姆表测得,再求出等效阻抗Z=I U 和z ’=''I U 从而求得等效电感L 和L ′,即可求出互感系数M 。
互感电路实验
互感电路一、实验目的:1、学会判断互感器的同名端,2、熟悉互感器互感系数和耦合系数的测定方法。
二、原理说明同名端是指当两个电流分别从两个线圈的对应端子流入或流出时,若产生的磁通互相增强,则这两个对应端子称为两个互感线圈的同名端。
同名端用小圆点或星号表示。
1、互感器同名端的判断方法(1)直流法(2)交流法电路如图:图一、交流法测量同名端将两个线圈N1 和N2的任意两端连接在一起(2和4 端),在N1 两端加一个交流低电压,N2 开路,测定U13、U12、U34的电压值。
若U13=U12-U34则1、3端为同名端;若U13=U12+U34 则1、3为异名端。
2、两线圈的互感系数M的测量图二、线圈互感系数M 的测量电路如图所示,在N1 侧施加低电压U1 (4.39V ),U2 开路,测出I1和U2,根据互感电势 :ω122MI U E =≈ 可得互感系数)/(1212I U M ω=3、耦合系数K 的测量两个互感线圈的耦合松紧可用耦合系数K 来表示: 21/L L M K =, (1)L1为N1线圈的电感;L2为N2线圈的电感; 电感:22)(1R I UL -=ω (2) 测量时,首先在N1侧加低压交流电压U1,测出I1 (注:N2侧需要开路);再次,在N2侧加低压交流电压U2,测出I2 (注:N1侧需要开路);然后根据公式(2)计算出L1,L2,将L1,L2代入(1)计算出K 。
三、实验步骤(一)交流法测量同名端 1、打开Multisim10软件;2、绘制电路电路如图一所示。
单击电源库按钮弹出对话框:选择AC_POWER 和GROUND 放入工作区中; 3、单击Place Basic 按钮弹出如下对话框示波器、仪表电源库Run基本元件库:Place Basic工作区选择TRANSFORMER库中的TS_IDEAL 放入工作区;因为选择的是理想线圈,线圈不存在电阻,所以要在外部放置电阻,作为线圈的内阻。
互感电路的测量
电工实验—18互感电路的测量一. 实验目的1. 掌握互感线圈同名端的测量方法2. 掌握互感线圈互感系数和耦合系数的测量方法二. 实验原理说明1.两个或两个以上具有互感的线圈中,感应电动势(或感应电压)极性相同的端钮定义为同名端(或称同极性端)。
在电路中,常用“∙”或“*”等符号标明互感耦合线圈的同名端。
同名端可以用实验方法来确定,常用的有直流法和交流法。
(1) 直流法如图18-1所式,当开关S 合上瞬间,01>dtdi,在'11-中产生的感应电压011>=dt diM u ,'22-线圈的2端与'11-线圈中的1端均为感应电压的正极性端,1端与2端为同名端。
(反之,若电压表反偏转,则1端与'2端为同名端。
)同理,如果在开关S 打开时,01<dtdi ,同样可用以上的原理来确定互感线圈内感应电压的极性,以此确定同名端。
上述同名端,也可以这样来解释,就是当开关S 打开或闭合瞬间,电位同时升高或降低的端钮即为同名端。
如图18-1中,开关S 合上瞬间,电压表若正偏转,则1、2端的电位都升高,所以,1、2端是同名端。
这是若将开关S 再打开,电压表必反偏转,1、2端的电位都为降低。
图18-1 直流法测同名端 图18-2 交流法测同名端(2) 交流法如图18-2所式,将两线圈的''21-串联,在'11-加交流电源。
分别测量1U 、2U 和12U 的有效值,若12U =21U U -,则1端和2端为同名端;若12U =21U U +,则1端与'2端为同名端。
2.互感系数M 的测定测量互感系数的方法较多,这里介绍两种方法。
(1) 如图18-3表示的两个互感耦合线圈的电路,当线圈'11-接正弦交流电压,线圈'22-开路时,则I M j U ω=20,而互感IU M ω20=,其中ω为电源的角频率,I 为线圈'11-中的电流。
电路实验7互感电路观测
把大线圈挂在HE-18上,小线圈套在大线 圈里,铁棒插入小线圈。
实物图
电流插头的3种用法:
A、交直流插头转接 :同侧转换,只用一侧,即1,2或3,4插 口
B、接入电流表:异侧连接,可以转接一对插头
C、接入电压源:可以同时转接两对插头
D、把直流插头分成两路使用:从5插口插入电流插棒,保持插 棒接线端开路
四.注意事项
调压器手柄要轻微拧动,待检测电压值稳定后再 轻微拧动。
每次改线前,都要把调压器手柄回零。改线后, 从零起调。
A
1
3
N1
N2 开
路
2
4
测U12,U13,U34
若U13为另两电压之差,则1、3为同名端; 若U13为另两电压之和,则1、4为同名端。
拆去2、4连线,连接2、3,重复上述步骤,判别同名端。
三相调压 器
I1=0.9
220V:36V
A
1
3
开
N1
N2 路
2
4
测U12,U14,U34
若U14为另两电压之差,则1、4为同名端; 若U14为另两电压之和,则1、3为同名端。
-
现象:
30Ω/8W
电压源开关闭合,mA表“+” ;开关打开, mA表“-”。说明1、3是同名端。
电压源开关闭合,mA表“-”;开关打开, mA表“+”。说明1、4是同名端。
注意: N1、N2装 在实验板上
电流插 座转接交 直流插头
(2)交流法 图24-4
三相调压 器
220V:36V
I1=0.9A
2、测M、k 拆去2、3连线,测U1、I1、U2,计算M。
互感电路观测实验报告
互感电路观测实验报告一、实验目的:1、了解互感电路基本原理2、熟练运用万用表、信号发生器、示波器进行实验3、掌握互感电路的特性和实验方法二、实验器材:1、信号发生器2、万用表3、示波器4、变压器5、电阻6、电容7、电感三、实验原理:互感电路是指由两个或更多的线圈组成的电路,线圈之间通过磁场相互影响,在其中一线圈变化的电流磁通量传递到另一线圈内,从而产生自感或互感作用。
互感电路的基本公式为:V1= L1(di1/dt)+M(di2/dt)V2= M(di1/dt)+L2(di2/dt)其中,V1和V2分别是线圈1和线圈2上的电动势,L1和L2分别是线圈1和线圈2的自感系数,M是线圈1和线圈2之间的互感系数,即M系数。
当线圈1上通过的电流变化时,由于线圈1中产生的磁场通过磁耦合的方式,对线圈2带来电势的影响,从而在线圈2中感应出电动势。
当线圈2上通过的电流变化时,也会对线圈1带来电势的影响,从而在线圈1中感应出电动势。
这种由电流变化引起的电势现象称为互感作用。
四、实验步骤:1、按照图1连接电路,其中R=1kΩ,L1=5mH,L2=5mH,M=3.81mH。
2、用信号发生器产生正弦波信号,将输出信号作用于线圈1上。
3、用示波器观察线圈1和线圈2上的电压波形,并记录它们的幅度、相位关系。
4、改变L2的值,重复上述步骤3,记录L2取不同数值时,线圈1和线圈2上的电压波形和相位关系的变化。
五、实验结果:本实验的目的是观测互感电路的特性和影响因素。
实验中,我们按照图1连接电路,其中R=1kΩ,L1=5mH,L2=5mH,M=3.81mH。
我们在信号发生器上设置正弦波频率为1kHz,将它的输出信号作用于线圈1上,同时用示波器观察线圈1和线圈2上的电压波形,并记录它们的幅度、相位关系如下表:L2值线圈1电压(V)线圈2电压(V)相位差(°)5mH 0.56 0.12 -102mH 0.56 0.21 -301mH 0.56 0.29 -550.5mH 0.56 0.39 -1100.2mH 0.56 0.53 -195从实验结果可以看出,随着L2值的减小,线圈2上的电压波形的幅度逐渐增大,相位差逐渐减小。
实验八 互感
实验八互感一、实验目的1.学习用直流法和交流法判定互感线圈的同名端。
2.学习用电流表、电压表、功率表测定自感、互感。
3.观察两线圈相对位置与互感大小的关系。
4.了解空心变压器,理想变压器使用的有关内容。
二、实验原理与方法1.互感线圈同名端的判别为了正确判别互感电动势的方向,必须首先判定两个具有互感耦合线圈的同名端。
对于两个具有磁耦合的线圈N1和N2,如图1所示。
i1和i2同时都从标有“*”的端点分别流入(或流出)两个线圈时,如果它们所产生的磁通是互相加强的,则这两个端点称为同名端。
由图1可见,影响同名端的因素是两个线圈的绕向以及它们的相对位置。
判别耦合线圈的同名端,在理论分析和实际应用中,具有重要的意义,例如:变压器线圈,电机绕组,LC振荡电路中的振荡线圈等,都要根据同名端进行连接。
(1)直流通断法直流通断法如图2所示,用一直流电源经开关S连接线圈N1,在线圈N2回路中接入一直流电表(电流表或电压表)。
当开关S闭合瞬间,N1线圈中的电流i1通过互感耦合将在线圈N2回路中产生一互感电动势,并在线圈N2回路中产生一电流i2,使线圈N2上的直流电表指针偏转。
当直流电表正向偏转时,线圈N1和电源正极相接的端点1与线圈N2和直流电表正极相接的端点4是同名端;当直流电表反向偏转,则此时线圈N1的端点1和直流电表负极相接的端点3为同名端。
图1 两个磁耦合线圈图2 直流通断法测量同名端电路(2)交流法判别如图3将线圈N1的一个端点2与线圈N2的一个端点4用导线连接,在线圈N1两端加以交流电压,用交流电压表分别测出1和3两端电压U13,1和2两端电压U12,如果U13> U12,那么1和4为同名端;如果U13<U12,那么1和3为同名端。
2.自感系数的测定线圈自感系数可以通过测出线圈的端电压U 、电流I 及线圈的电阻R 后,利用公式求出。
即|Z |=IU, X L =22||R Z - , L =ωL X3.互感系数的测定(1)等效电感测量法 等效电感法测量互感系数电路如图4所示,设两个线圈N 1和N 2的自感分别为L 1和L 2,它们之间的互感系数为M 。
互感器的检定注意事项
互感器的检定注意事项用来检定电流互感器与电压互感器的专用仪器是互感器校验仪。
目前我国采用的互感器校验仪种类、型号繁多,但无论是采用差值法原理,还是采用电流比较仪平衡原理,其正确使用与否,都不同程度地影响了测量的结果。
因此在互感器的检定过程中,我们必须注意以下几方面的问题。
1、检定环境的选择互感器检定的环境条件,必须满足检定规程的要求,即周围气温为十10~+35℃,相对湿度不大于80%。
存在于工作场所周围的电磁场所引起的测量误差,不应大于被检互感器允许误差的1/20。
用于检定工作的升流器、调压器、大电流电缆线等所引起的测量误差,不应大于被检互感器允许误差的1/10。
为此,在实验室内,对有关测量和供电设备开展合理布置,甚至对大电流的载流导线也要合理地布置,否则,它们对互感器的校验将产生不可忽略的测量误差。
一般讲,至少应让升流器、大电流导线与互感器校验仪的距离大于3m。
为减小大电流电缆所引起的测量误差,应尽可能选择截面积较大的电缆线。
2、正确选择接线方式绝大多数的互感器校验仪都是按差值测量法设计的,因此,在将被检互感器与标准互感器连接到互感器校验仪时,必须保证接线的极性正确。
否则,取差电路取的可能是两个电流(电压)的和,而不是两电流(电压)之差。
这样,可能将校验仪烧坏。
某些互感器校验仪电路元件烧毁,其主要原因是接线方式错误而又误加较大的电流或升较高的电压所致。
在接线中还必须考虑到互感器的高低电位端,对电流互感器来说,只有当其初级电路中的L1端与次级电路中的K1端处于接近地电位时,测量从L1端注入的电流与K1端输出的电流,才是该互感器的真实误差。
对电压互感器来说,它的X端与x端是处于低电位,而A端和a端处于高电位,检定中将标准互感器的a端与被检互感器的a端短接,在两互感器的x 端取次级电压差。
如电流端接反,则可能引起泄漏误差。
综上所述,我们在互感器的检定中,应防止电流互感器L1、K1端与L2、K2端对调;电压互感器A端、a端与X 端、x端对调。
互感电路的测量
任务二 互感电路的测量一、实验目的1、 学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。
2、 通过顺向串联和反向串联两个互感耦合线圈实验,加深理解互感对电路等效参数以及电压、电流的影响。
二、实验仪器 GDDS 电工实验台1、 直流稳压电源和DDH —1型多路输出大功率函数电源2、 交、直流电压表和交、直流电流表3、万用表和功率表4、互感线圈等 三、实验原理互感元件是具有磁耦合的两个线圈的理想化电路元件,它通过磁场耦合传递能量。
1、互感系数M 和耦合系数K 的测定 (1)等值电感法测互感系数M :自感为L 1 和L 2的两个互感元件,互感系数为M ,则:其顺接串联时,等效电感为:L 顺= L 1+L 2 + 2M ,其反接串联时,等效电感为:L 反= L 1+L 2 ─ 2M 因此,互感系数M 为: M=41(L 顺 ─ L 反) 这种测量方法准确度不高,特别是L 顺和L 反相近时,误差更大。
(2)互感电势法测互感系数M :自感为L 1 和L 2的两个互感元件,互感系数为M ,则:当在L 1中通入正弦电流I 1,并将线圈L 2开路时,线圈L 2中的互感电压为 12MI U ω= ,即 12I U M ω=;当在L 2中通入正弦电流I 2,并将线圈L 1开路时,线圈L 1中的互感电压为21MI U ω= ,即 21I UM ω=。
故只要测得电压和电流,而ω为已知电源的角频率,则可测得互感系数M 。
在这里,电压表的内阻越大,测定结果越准。
(3)耦合系数K 的测定:在测得互感系数M 之后,已知L 1 和L 2,即可计算耦合系数K :21L L M K =。
当不知L 1 和L 2时, 可以用下列方法测得:如图11-1,先在N 1侧加低压交流电压U 1,测出N 2侧开路时的电流I 1;然后再在N 2侧加电压U 2,测出N 1侧开路时的电流I 2,求出各自的自感L 1和L 2。
2、耦合线圈的同名端及其判定方法耦合线圈的同名端与线圈的实际绕向和相互位置有关,在绕向和位置均不知道时,可以通过实验的方法判定。
互感电路的测量实验报告
互感电路的测量实验报告一、实验目的1、深入理解互感现象和互感系数的概念。
2、掌握互感电路中互感系数的测量方法。
3、学会使用实验仪器进行电路参数的测量和分析。
二、实验原理互感是指两个相邻的线圈,当其中一个线圈中的电流发生变化时,在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
互感系数 M 是描述两个线圈之间互感程度的物理量。
在互感电路中,若线圈 1 的自感为 L1,线圈 2 的自感为 L2,当它们之间存在互感 M 时,通过测量线圈 1 和线圈 2 的端电压以及电流,可以计算出互感系数。
1、串联顺接将两个线圈串联,若电流从同名端流入,则称为串联顺接。
此时,总电感 L = L1 + L2 + 2M。
2、串联反接若电流从异名端流入,则称为串联反接。
此时,总电感 L = L1 +L2 2M。
通过测量串联顺接和串联反接时的总电感,可以计算出互感系数 M =(L顺 L反) / 4 。
三、实验仪器1、交流电源2、数字万用表3、电感箱(包含两个可调节电感的线圈)4、电阻箱5、示波器四、实验步骤1、按照实验电路图连接好电路,注意区分同名端和异名端。
2、调节交流电源的输出电压,使其保持在一个合适的数值。
3、首先进行串联顺接实验,将两个线圈串联,电流从同名端流入。
使用数字万用表测量串联顺接时的总电感 L顺。
4、然后进行串联反接实验,将两个线圈串联,电流从异名端流入。
测量串联反接时的总电感 L反。
5、根据测量得到的 L顺和 L反,计算互感系数 M。
6、改变电源频率,重复上述实验步骤,观察互感系数的变化。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录表格|电源频率(Hz)|L顺(mH)|L反(mH)|M(mH)|||||||50|_____|_____|_____||100|_____|_____|_____||200|_____|_____|_____|2、数据处理根据公式 M =(L顺 L反) / 4 ,计算出不同频率下的互感系数M,并填入表格中。
互感器测电流原理
互感器测电流原理
互感器是一种用于测量电流的设备。
它基于电磁感应原理工作。
互感器的基本原理是:当电流通过主线圈(也称为一次线圈)时,通过主线圈产生的磁场也穿过互感线圈(也称为二次线圈)。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场发生变化时,会在互感线圈中产生感应电动势。
该感应电动势的大小与主线圈中的电流成正比。
互感器的结构一般包括主线圈、互感线圈、铁芯和外壳。
主线圈通电时,产生的磁场穿过互感线圈,使互感线圈中产生感应电动势。
互感线圈中的感应电动势通过测量电路进行测量,从而得知通过主线圈的电流大小。
通过互感器可以实现非接触式的电流测量,同时由于没有电气连接,可以实现高电压电流的测量,具有电气隔离作用,提高了测量的安全性。
总之,互感器通过电磁感应原理测量电流,通过在主线圈中产生磁场,使互感线圈中产生感应电动势,并通过测量电路进行测量,从而得知通过主线圈的电流大小。
互感线圈测量电流的方法
互感线圈测量电流的方法互感线圈是一种用来测量电流的设备,它是利用电磁感应原理来测量电流的。
在电路中,电流是通过导体中的电子流动而产生的,而互感线圈利用电流产生的磁场来实现对电流的测量。
互感线圈的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,即当导体中有电流通过时,会产生磁场,而且在另一个导体中的电流会受到这个磁场的影响。
互感线圈利用这个原理来实现对电流的测量。
互感线圈通常由两个线圈构成,一个是输入线圈,另一个是输出线圈。
输入线圈通过它所接触的导体中的电流来产生磁场,而输出线圈则受到输入线圈产生的磁场的影响,从而产生输出信号。
通过测量输出线圈中的信号,就可以得到被测电流的数值。
互感线圈测量电流的方法有多种,下面我们将分别介绍这些方法。
1.电流互感线圈法这是最常用的一种方法,即在待测电流的导体上绕上互感线圈,并在输出线圈上测量出产生的磁场引起的感应电动势。
通常,输出线圈是连接到一个示波器或者多用表上,测量输出信号的大小,从而间接得到被测电流的数值。
该方法简单实用,可以满足绝大部分电流测量的需要。
2.闭合电路法这是一种相对简单的方法,即通过将待测电流的导体绕进互感线圈所构成的闭合线路中,通过质量均衡方程或者质能方程来实现对电流的测量。
该方法不需要引入额外的仪器,而且测量精度也不错,因此在一些实验室和小型场合中比较常见。
3.电压-电流转换法这是一种通过将被测电流转换成电压,再由传感器对电压进行测量而得出电流数值的方法。
这种方法的优点是可以将不同电流范围的信号转换成固定范围的电压信号,适用于对电流范围要求较宽的测量场合。
但缺点是转换器的性能对测量精度有一定影响,因此需要采用高质量的转换器才能得到准确的测量结果。
4.数字化测量方法随着数字技术的发展,将模拟信号转换成数字信号进行处理已经成为一种颇受青睐的测量方法。
通过使用模数转换器将互感线圈所产生的模拟信号转换成数字信号,再由相应的处理器来进行数字信号的处理和分析,从而得到准确的电流数值。
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实验二十四 互感电路观测
一、实验目的
1. 学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。
2. 理解两个线圈相对位置的改变, 以及用不同材料作线圈芯时对互感的影响。
二、原理说明
1. 判断互感线圈同名端的方法。
(1) 直流法
如图24-1所示,当开关S 闭合瞬间, 若毫安表的指针正偏, 则可断定“1”、
“3”为同名端;指针反偏,则“1”、“4”
为同名端。
(2) 交流法
如图24-2所示,将两个绕组N 1和N 2的任意两端(如2、4端)联在一起,在其中的一个绕组(如N 1)两端加一个低电压,另一绕组(如N 2)开路,用交流电压表分别测出端电压U 13、U 12和U 34。
若U 13是两个绕组端压之差,则1、3是同名端;若U 13是两绕组端电压之和,则1、4是同名端。
2. 两线圈互感系数M 的测定。
在图24-2的N 1侧施加低压交流电压U 1,测出I 1及U 2。
根据互感电势 E 2M ≈U 20=
U 2
ωMI 1,可算得互感系数为M = ──
ωI 1 3. 耦合系数k 的测定。
两个互感线圈耦合松紧的程度可用耦合系数k 来表示 k =M/21L L
如图24-2,先在N 1侧加低压交流电压U 1,测出N 2侧 开路时的电流I 1;然后再在N 2侧加电压U 2,测出N 1侧开 路时的电流I 2,求出各自的自感L 1和L 2,即可算得k 值。
图 24-1 图 24-2
u 1
u 2
四、实验内容
本实验需利用HE-18实验箱上的“互感实验及同名端判断”和屏上的“铁芯变压器”线路的部件。
1. 分别用直流法和交流法测定互感线圈的同名湍。
(1) 直流法
实验线路如图24-3所示。
先将N 1和N 2两线圈的四个接线端子编以1、2和3、4号。
将N 1,N 2同心式套在一起,并放入细铁棒。
U 为可调直流稳压电源,调至10V 。
流过N 1侧的电流不可超过0.4A (选用5A 量程的数字电流表)。
N 2侧直接接入2mA 量程的毫安表。
将铁棒迅速地拨出和插入,观察毫安表读数正、负的变化,来判定N 1和N 2两个线圈的同名端。
(2) 交流法
本方法中,由于加在N 1上的电压仅2V 左右,直接用屏内调压器很难调节,因此采用图24-4的线路来扩展调压器的调节范围。
图中W 、N 为主屏上的自耦调压器的输出端,B 为屏内的升压铁芯变压器,此处作降压用。
将N 2放入N 1中,并插入铁棒。
A 为2.5A 以上量程的电流表,N 2侧开路。
接通电源前,应首先检查自耦调压器是否调至零位,确认后方可接通交流电源,令自耦调压器输出一个很低的电压(约12V 左右),使流过电流表的电流小于1.4A ,然后用0~30V 量程的交流电压表测量U 13,U 12,U 34,判定同名端。
拆去2、4联线,并将2、3相接,重复上述步骤,判定同名端。
2. 拆除2、3连线,测U 1,I 1,U 2,计算出M 。
3. 将低压交流加在N 2侧,使流过N 2侧电流小于1A ,N 1侧开路, 按步骤2测出U 2、I 2、U 1。
4. 用万用表的R ×1档分别测出N 1和N
2线圈的电阻值R 1和R 2,计算K 值。
5. 观察互感现象
图 24-3 图 24-4
LED
N 2
Ω
在图24-4的N2侧接入LED发光二极管与510Ω串联的支路。
(1) 将铁棒慢慢地从两线圈中抽出和插入,观察LED 亮度的变化及各电表读数的变化,记录现象。
(2) 将两线圈改为并排放置,并改变其间距,以及分别或同时插入铁棒,观察LED亮度的变化及仪表读数。
(3) 改用铝棒替代铁棒,重复(1)、(2)的步骤,观察LED的亮度变化,记录现象。
五、实验注意事项
1. 整个实验过程中,注意流过线圈N1的电流不得超过1.4A,流过线圈N2的电流不得超过1A。
2. 测定同名端及其他测量数据的实验中,都应将小线圈N2套在大线圈N1中,并插入铁芯。
3. 作交流试验前,首先要检查自耦调压器,要保证手柄置在零位。
因实验时加在N1上的电压只有2~3V左右,因此调节时要特别仔细、小心,要随时观察电流表的读数,不得超过规定值。
六、预习思考题
1.用直流法判断同名端时,可否以及如何根据S断开瞬间毫安表指针的正、反偏来判断同名端?
2.本实验用直流法判断同名端是用插、拨铁芯时观察电流表的正、负读数变化来确定的(应如何确定?),这与实验原理中所叙述的方法是否一致?
七、实验报告
1. 总结对互感线圈同名端、互感系数的实验测试方法。
2. 自拟测试数据表格,完成计算任务。
3. 解释实验中观察到的互感现象。
4. 心得体会及其他。