Рабочее задание

1. Собрать электрическую цепь, приведенную на рис. 4. Подключить схему к клеммам «~ 0 – 250 B» приборного штатива через автотрансформатор.

Рис. 4

2. Снять показания измерительных приборов для различных фиксированных положений якоря для электромагнита с втяжным якорем или с внешним притягивающимся якорем, поддерживая в цепи обмотки возбуждения неизменный ток (определяется по указанию преподавателя) путем изменения напряжения на обмотке электромагнита вращением ручки автотрансформатора:

· при испытании электромагнита с втяжным якорем необходимо погрузить якорь внутрь обмотки и удерживать его рукой на различных глубинах погружения , , , , , где - высота обмотки, предварительно выполнив разметку и расставив риски на поверхности якоря.

· при испытании электромагнита с внешним притягивающимся якорем изменение рабочего зазора обеспечивается установкой различного числа съемных немагнитных пластин одинаковой толщины, фиксирующих высоту зазора между якорем и полюсами электромагнита.

Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1

N п/п	Опыт	Расчет
U, B	I, A	P, Вт	Z, Ом	Ом	Ом	Гн

3. По данным пункта 2 рабочего задания дополнить результаты опыта расчетными данными, вычислив для каждого значения рабочего зазора параметры эквивалентной схемы замещения электромагнита, состоящей из последовательно соединенных участков, содержащих L – и R –элементы, используя соотношения:

, , ,

,

4. По данным пункта 2 рабочего задания построить в масштабе зависимость инверсной индуктивности обмотки электромагнита от хода якоря и аппроксимировать эту зависимость уравнением прямой линии , где a и b – аппроксимирующие коэффициенты.

5. Используя полученную в пункте 3 рабочего задания зависимость инверсной индуктивности обмотки от хода якоря, определить по энергетической формуле значения тягового усилия при различных значениях рабочего зазора и токе I, указанном в таблице 1.

Результаты расчета тягового усилия при различных значениях рабочего зазора внести в таблицу 2.

Таблица 2

, Н
, мм

6. По данным пункта 4 рабочего задания построить в масштабе тяговую характеристику силового электромагнита.

Вопросы к защите

1. Определить магнитный поток и магнитную проницаемость стального сердечника цилиндрической катушки длиной и диаметром , имеющей 200 витков, если при токе в центре катушки создается магнитная индукция .

2. Для цилиндрической катушки задано значение намагничивающей силы . Катушка диаметром 2 см намотана в один ряд медным проводом и имеет 1250 витков. Определить напряженность поля в центре катушки, магнитную индукцию, ток в катушке и необходимую ее длину для двух случаев: а) катушка без сердечника; б) катушка со стальным сердечником, имеющем магнитную проницаемость .

3. Как изменятся потери мощности на вихревые токи и на гистерезис , если сердечник электромагнита, изготовленный из электро­технической стали с толщиной листов 0,5 мм, заменить сердечником из той же стали, но толщиной листов 0,35 мм?

4. Как изменится ЭДС самоиндукции, ток катушки и сила тяги электромагнита, если увеличить рабочий зазор при неизменном напряжении на катушке и неизменной частоте источника электрической энергии.

5. Приведите качественную векторную диаграмму катушки со стальным сердечником. В каком из выражений, позволяющих определить величины, указанные на векторной диаграмме и активную мощность катушки, допущена ошибка?

, , ,

, .