日光燈實驗(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專業(yè)：電自1304 姓名：劉震 學(xué)號： 日期：2015年3月18日地點：東3-208 實驗報告課程名稱：電網(wǎng)絡(luò)分析實驗 指導(dǎo)老師：姚纓纓 成績：_實驗名稱：耦合電感等效參數(shù)的電工測量法與傳遞誤差 實驗類型：研究探索型同組學(xué)生姓名：_一、實驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?、實驗?nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理六、實驗結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得1、 實驗?zāi)康暮鸵?.學(xué)習(xí)電感線圈的直流電阻和自感的測量方法2.學(xué)習(xí)交流電路中耦合電感線圈的互感系數(shù)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(xué)會選

2、擇電路參數(shù)測定的最佳方案2、 實驗內(nèi)容和原理3、 主要儀器設(shè)備1.數(shù)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(cè)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(lián)/反向串聯(lián)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(shù)的電工測量法與傳遞誤差 姓名：劉震學(xué)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(wù)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(jié)果產(chǎn)生影響。n 3.方案上要預(yù)先考慮直流電阻在實驗過程中的變化對最終結(jié)果的影響，并考慮如何減小這種影響。五、實驗數(shù)據(jù)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(lián)法測量互感系數(shù)M2 與 正反向串聯(lián)法測互感系數(shù)M4U/VI/A正向15.420.251反向15.190.297正向串聯(lián)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(lián)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(jié)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(jié)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(lián)法和正反向串聯(lián)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(lián)法測互感由于減去了中間變量 L1、 L2， 使系統(tǒng)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(zhì)相同，這時上式中某些小括號內(nèi)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(wù)的實驗先后順序，會影響線圈的通電時間，進而導(dǎo)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(jié)果產(chǎn)生影響；最終結(jié)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(fù)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(jīng)多次仿真結(jié)果顯示能將最佳補償點控制在7F左右，

9、同時功率表讀數(shù)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(shù)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(xué)們討論的結(jié)果是，使用小電感小電阻串聯(lián)，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(xué)計算出如果要將初始功率因數(shù)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(yù)習(xí)內(nèi)容設(shè)計備用方案如果日光燈點不亮，可使用白熾燈（設(shè)電阻約484）與鎮(zhèn)流器（設(shè)電感2H）串聯(lián)，輸入220V交流電，multisim12仿真結(jié)果如下：起始的功率因數(shù)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(shù)，電阻的測量應(yīng)在使用交流伏安法測量結(jié)束后緊接進行，才可以表征當(dāng)時線圈的溫升變化和參數(shù)；4. 由于線圈溫升導(dǎo)致發(fā)熱，應(yīng)控制線圈通電時間和實驗時間 。5.實驗時若出現(xiàn)過流報警，應(yīng)及時切斷鑰匙開關(guān)的電源。6.部分實驗臺的U-V相存在調(diào)節(jié)旋鈕偏緊，不能調(diào)低等現(xiàn)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(yīng)當(dāng)盡量縮短實驗時間，流過的電流也不應(yīng)當(dāng)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(xiàn)象，