1、,互感线圈与变压器参数测定,实验13,目 录,3,实验仪器,4,实验原理,5,实验步骤,6,7,实验提示,思 考 题,2,预习要求,实验目的,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：,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,实 验 仪 器,实验箱,互感线圈 与变压器,互感线圈,变压器,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
2、构成了一个回路，三者肯定应该满足KVL。,答：（2）若V13=V12-V34，则为反接，1、3为同名端。,预习要求：,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：2K20KHz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。,预习要求：,3.在实验步骤（二）中，为什么要把VR改为0.1N(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
3、确定，安培匝数要相同。,4.按照测量要求，准备好数据表格。,实 验 原 理,互感线圈与变压器参数测定,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,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 = / (2-13-2)M = V2/(I1) (2-13-3)同理，将电压加于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/ 。,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,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
5、为负，则称1、3端或2、4端为同名端。,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。,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。,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=_，R2=_。,互感线圈与变压器参数测定,互感线圈参数的测量和计算,实 验 步 骤,（2）电路如图2-13-3连接
6、，图中Vs是正弦电压，f =4kHz、R =1k，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 =1k，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。,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 =1k，令VR =0.1V。（有效值）。测量： V
7、12=_V，V34=_V。 计算N =V12/V34=_ 。,铁芯变压器参数的测量和计算,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 =1k，令VR=0.1 （有效值）N V。 测量： V12=_V，V34 =_V。计算N =V12/V34=_ 。应有N =N 。,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 =1k，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
8、,实 验 步 骤,2)电路按图2-13-8连接：万用表2置50A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R1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,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 =0.1VN，注意区别；,互感线圈与变压器参数测定,实 验 提 示,实验步骤（二）-（2）-1）中，同名端的判断方法：V12-V34=V13 1、3或2、4同名；V12+V34=V1
9、3 1、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。,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？,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。,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。,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,
