2. Исследование импульсных трансформаторов

2.1. Цель работы

Целью работы является изучение свойств импульсных трансформаторов и взаимосвязи параметров трансформаторов, и нагрузки с искажением формы трансформируемых импульсов; изучение особенностей работы магнитных материалов в импульсном режиме и иссле­дование зависимости магнитной проницаемости от длительности импульса, величины приращения индукции, частоты повторения импульса, тока подмагничивания; ознакомление с конструкторской I документацией на импульсные трансформаторы; изучение разброса параметров трансформатора с применением статистического методе обработки результатов измерения; приобретение навыков использо­вании планирования полного факторного эксперимента к исследова­нию параметров импульсных трансформаторов.

2.2. Подготовка к работе

Пользуясь литературой (1), АОМ на ЭВМ CM1420, а также приложением, необходимо ознакомиться с видами искажений сигнала импульсных трансформаторов, процессами в магнитном материале при импульсном намагничивании, связью параметров схемы замеще­ния трансформатора с искажением импульсов, конструкциями транс­форматоров, методом статистической обработки экспериментальных данных, порядком планирования и проведения полного факторного эксперимента, изучить лабораторное задание и методику измерения параметров трансформатора. При этом следует ответить на следую­щие вопросы:

1. Какие параметры импульсного трансформатора определяют искажения фронта и вершин прямоугольного импульса?

2. Как происходит импульсное намагничивание магнитного сердечника?

3. Как зависит импульсная магнитная проницаемость от прира­щения индукции в сердечнике?

4. Какие методы применяются для увеличения импульсной маг­нитной проницаемости?

5. Что называется кажущейся магнитной проницаемостью сер­дечника и от чего она зависит?

- 6. Как зависит индуктивность рассеивания и собственная емкость импульсного трансформатора, от конструкции обмоток, свойств применяемых материалов и схемы включения трансформатора в электрическую цепь?

7. Каким методом измеряется импульсная магнитная проницае­мость?

8. Какова процедура статистической обработки результатов эксперимента?

9. Каков порядок планирования и проведения полного фактор­ного эксперимента?

2.3. Лабораторный стенд и методика измерения

В лабораторный стенд (рис.2.1) входят:

1) измерительная установка, на передней, панели которой изображена измерительная схема;

2) генератор импульсов Г5-6А;

3) осциллограф CI-72;

4) наборы исследуемых импульсных трансформаторов ИТ1 и ИТ2.

При неизменных параметрах генератора и нагрузки, размерах сердечника, числе витков обмотки, длительности импульса зависимость скола вершины выходного импульса от приращения индукции ∆В и частоты повторения импульса а также его

производственный разброс, будут определяться импульсной магнит­ной проницаемостью сердечника.

Рис 2.1

Лабораторный стенд служит для измерения импульсной магнит­ной проницаемости сердечников трансформаторов, исследования влияния активного сопротивления и емкости нагрузки на искажение трансформируемых импульсов, а также определения производственного разброса магнитной проницаемости для партии одинаковых трансфор­маторов ИТ1, которые с помощью переключателей подключаются к соответствующим клеммам. Другая партия импульсных трансформато­ров ИТ2, совместно с универсальным полуавтоматическим мостом ВМ 609, служит для определения математической модели зависимости индуктивности рассеивания трансформаторов от размеров и размеще­ния однослойных обмоток на ферритовом сердечнике.

Резистор R₁ ( R₁ = 75 Ом) используется для уменьшения соп­ротивления генератора, резистор R₂ (R₂ = 56 Ом) - для измерения приращения тока в обмотке.

Если переключатели П1 и П2 находятся в положении 1, то с помощью осциллографа измеряется входное напряжение U1 , если переключатель П1 переводится в положение 2, можно измерить падение напряжения на резисторе R2-U_R2 . Приращение индукции в UT

∆В=

где N1 - количество витков в первичной обмотке;

Sc - площадь поперечного сечения сердечника. Приращение напряженности магнитного поля (в А/м)

∆H=

Где l_c - средняя длина сердечника.

Абсолютная магнитная проницаемость (в Г/м)

₌

Для просмотра формы импульсов на вторичной обмотке трансфор­матора переключатель П2 устанавливается в положение 2. В этом случае резистор R2 закорачивается.

Резистор переменного сопротивления R3 и набор емкостей C1 и С6 подключаются ко вторичной обмотке трансформатора с помощью выключателя B1 и переключателя ПЗ. Они служат для исследования влияния сопротивления и емкости на форму выходного сиг­нала.

Индуктивность рассеивания трансформатора ИТ2 измеряется на клеммах первичной обмотки трансформаторов при закороченной вторичной обмотке с использованием моста ВМ-509 (см. приложение, разд.2).