ЭКСПЕРИМЕНТ 18 Катушки индуктивности и переменный ток
После проведения данного эксперимента Вы сможете объяснить эффект индуктивности в схеме переменного тока и рассчитать значения индуктивности и реактивного сопротивления по результатам измерении.
Необходимые принадлежности
* Осциллограф
* Катушка индуктивности 100 мГн
* Генератор функций / сигнал-генератор
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
Когда катушка индуктивности включается в цепь переменного тока, непрерывные изменения напряжения приводят к изменениям тока, которые в свою очередь генерируют то возрастающее, то убывающее магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует встречное напряжение в катушке индуктивности, и оно противодействует изменениям тока. В результате имеет место непрерывное противодействие протеканию тока. Это противодействие называется индуктивным сопротивлением (XL).
формула индуктивного сопротивления
Индуктивное сопротивление катушки или дросселя зависит от частоты приложенного переменного напряжения (f) и значения индуктивности (L) в генри. Для вычисления индуктивного сопротивления, выражаемого в омах, служит простая формула:
Minecraft. Переменный ток.
Индуктивное сопротивление прямо пропорционально частоте и индуктивности. Если известно индуктивное сопротивление, путем преобразования основной формулы может быть найдена или частота, или индуктивность, как показано ниже:
формула полного сопротивления
Вспомните, что чистых индуктивностей нет, поскольку катушки индуктивности сделаны с использованием проволоки, которая имеет сопротивление. Полное сопротивление, оказываемое катушкой индуктивности переменному току, представляет собой, следовательно, комбинацию индуктивного сопротивления и обычного (активного) сопротивления. Это комбинированное противодействие известно как полное сопротивление (или импеданс). Полное сопротивление может быть вычислено при помощи формулы:
Вспомните, что индуктивность приводит к запаздыванию тока относительно напряжения. По
этой причине напряжения на катушке индуктивности и на резисторе сдвинуты по фазе на 90 градусов друг относительно друга. Это как раз и не позволяет нам просто сложить вместе индуктивное сопротивление и активное, сопротивление, чтобы получить величину импеданса.
Если известно полное сопротивление, а индуктивное сопротивление или активное сопротивление неизвестно, предыдущая формула может быть преобразована для их нахождения следующим образом:
Если известно полное сопротивление индуктивной схемы, Вы можете рассчитать ток в схеме, если Вы знаете приложенное напряжение. Это осуществляется применением закона Ома:
Естественно, эта формула также может быть преобразована для вычисления двух других переменных, если это потребуется:
В данном эксперименте Вы познакомитесь с эффектом индуктивности в схеме переменного тока.
1. Измерьте сопротивление обмотки катушки индуктивности при помощи мультиметра.
Сопротивление постоянному току =____ Ом
2. Присоедините катушку индуктивности 100 мГн к сигнал-генератору, формирующему напряжение размаха 4 Vpp с частотой 400 Гц.
3. Теперь измерьте фактическое значение тока первичной обмотки. Вспомните, что амперметр должен включаться последовательно со схемой для выполнения измерения. Подключите мультиметр для измерения переменного тока. Убедитесь, что генератор продолжает формировать 4 Vpp.
Is= _____ МА
4. Используя информацию, которую Вы собрали
в предыдущих шагах, и формулы, приведенные в вводной части, рассчитайте полное сопротивление схемы.
Z = _____ Ом
5. Используя информацию, которую Вы собрали в предыдущих шагах, и формулы, приведенные в вводной части, рассчитайте индуктивность (L) катушки. L = _____ мГн
ОБЗОРНЫЕ ВОПРОСЫ
1. При увеличении частоты переменного тока, пропускаемого через катушку индуктивности, индуктивное сопротивление:
в) остается без изменения.
2. При уменьшении величины индуктивности в схеме индуктивное сопротивление:
в) остается без изменения.
3. При уменьшении сопротивления катушки индуктивности ее полное сопротивление:
в) остается без изменения.
4. Единицей измерения для величины индуктивного сопротивления является:
5. Катушка индуктивности имеет (активное) сопротивление 120 Ом. Когда к катушке прикладывается переменное напряжение 24 В с частотой 60Гц, протекает ток 111 мА. Значение индуктивности составляет приблизительно:
Источник: sasoft.qrz.ru
Как из постоянного тока сделать переменный
Для некоторых электроприборов требуется электропитание в виде переменного напряжения, однако не всегда оно доступно. В таком случае возникает вопрос, как из постоянного тока сделать переменный. Его можно решить, используя преобразователь постоянного электрического напряжения в переменное.
История использования
О токе, который теперь называется постоянным, человечество узнало давно. О существовании переменного стало известно при изучении свойств электромагнитного поля. Первая работа на эту тему была опубликована в 1831 году.
В США первоначально рассматривалось применение и постоянного, и переменного тока для электропитания на равных. Оба варианта имели своих сторонников и веские аргументы для внедрения. Однако по причинам коммерческого характера преимущество получило использование переменного электротока. Постепенно это стало общемировым стандартом.
Необходимость преобразования напряжения
Для каждого прибора имеются требования к характеристикам питающего тока. В быту обычно используют переменный ток с частотой 50 Гц, из которого получают тот, который необходим для конкретного вида электрооборудования. Например, для этой цели может быть использован адаптер питания для смартфона.
Иногда возникает необходимость выполнить противоположное преобразование. Это актуально в тех случаях, когда электроэнергию получают в виде постоянного тока. Такая ситуация, например, возникает при использовании солнечных батарей. Этот способ является дешевым и эффективным, но требует дальнейшего преобразования постоянного тока в переменный.
Преобразовывать постоянный ток в переменный выгодно из-за преимуществ последнего. В качестве примера можно привести следующие факты:
- Использование в трансформаторах сокращает потери при передаче электроэнергии на значительные расстояния.
- Переменный электроток обеспечивает эффективную работу индукционных нагревателей.
- Дроссельные фильтры дают возможность избавляться от высокочастотных помех. Выбор частоты осуществляется путём изменения индуктивности катушки.
- Использование переменного тока позволяет получать постоянно изменяющееся магнитное поле.
Техника преобразования
Чтобы получить переменный ток из постоянного, необходимо воспользоваться прибором, который называют инвертором. Он может работать с использованием различных схем. На рисунке представлен простейший вариант устройства.
Схема простого инвертора включает два транзистора, которые попеременно открываются и закрываются. В результате устройство подключается к источнику постоянного тока с разной полярностью. Таким образом происходит преобразование из постоянного тока в переменный. При этом необходимо обеспечить наличие нужной частоты. Иногда для этого применяют электронное управление с помощью микросхем.
После инвертора электроток не всегда обладает нужными характеристиками. Чтобы получить их, переменный ток пропускают через трансформатор. Это преобразующее устройство создает на выходе ток с необходимыми параметрами, например, ток частотой 50 Гц и переменное напряжение 220 В.
Существуют различные типы инверторов. Каждый из них обладает своими особенностями, что необходимо учитывать при выборе. В интернете можно найти множество инструкций, как сделать инвертор самостоятельно. Но следует учитывать, что такая не простая работа требует определенного уровня квалификации. Поэтому проще приобрести нужную модель в магазине.
Разновидности инверторов
Инверторы могут классифицироваться по нескольким признакам. Одним из них является форма получаемого сигнала. Инверторы способны вырабатывать:
- Сигналы прямоугольной формы.
- Ступенчатой формы. В этом случае постоянное напряжение обрабатывается в два этапа. Сначала происходит образование однополярных импульсов нужного вида и удвоенной частоты. Затем при помощи мостового преобразователя получают разнополярный сигнал с необходимыми характеристиками.
- Синусоидальной формы. В этом случае сначала получают высокочастотный сигнал одинаковой амплитуды. Затем при помощи мостового инвертора многократно выполняют специальную модуляцию.
По принципу действия инверторы делятся на автономные и ведомые сетью. Последние называются зависимыми. Они применяются, например, на электровозах в качестве силовых преобразователей.
Автономные устройства делятся на:
- инверторы напряжения;
- тока;
- резонансные.
Инверторы строятся на основе разных схем:
- Мостовой инвертор без трансформатора используется для преобразования постоянного напряжения в тех случаях, когда на выходе необходимо получить мощность выше 500 В×А при напряжении 220 или 380 В.
- Схема с нулевым выходом трансформатора преобразует постоянный ток в переменный, если требуется мощность не более 250–500 В×А. Такой инвертор обеспечит питание устройствам, потребляющим 12 или 24 В.
- Для промышленных целей, когда требуется мощность от нескольких киловольт-ампер до десятков или для обеспечения энергией ответственного оборудования, используют мостовой инвертор с трансформатором.
Во всех перечисленных случаях получают переменный ток, амплитуда которого по форме в той или иной степени приближается к синусоиде.
Как выбрать инвертор
Чтобы выбрать подходящий инвертор, необходимо обратить внимание на следующее:
- Мощность устройства должна превышать ту, которую имеют его потребители.
- Необходимо, чтобы характеристики переменного тока (частота, амплитуда, форма импульсов) подходили для использующих его электроприборов.
- При преобразовании немаловажное значение имеет фаза синусоиды. Инвертор должен обеспечивать питание даже тогда, когда потребление подключённых устройств достигает максимума. Это особенно актуально в тех случаях, когда речь идёт об электродвигателях, насосах или компрессорах.
Чтобы рассчитать требуемую мощность преобразователя, необходимо предпринять такие шаги:
- Нужно из технической документации подключаемых приборов определить их номинальную мощность. Для примера можно привести холодильник (200 Вт) и пылесос (1000 Вт). Суммарная мощность будет равна 200 + 1000 = 1200 Вт.
- Требуется определить пиковое значение мощности. Для этого полученную величину необходимо умножить на 1.3. В рассматриваемом примере получается 1200×1.3 = 1560 Вт.
- Дополнительно следует учесть коэффициент, который равен 0.6–0.99. Для вычислений используют минимальное значение: 1560/0.6 = 2600. Результирующее значение выражается в Вольт-Амперах. Оно представляет собой мощность, которую должен обеспечивать инвертор для питания в рассмотренном случае.
Инвертор, обеспечивающий преобразование тока, постоянно отслеживает фазу электросети и поддерживает значение выходного напряжения, которое несколько превышает значение сетевого.
Видео по теме
Источник: profazu.ru
Train Sim World 3: Учебное пособие по переключению питания (класс 395)
Гайды
Автор Evgen465 На чтение 3 мин Просмотров 1.8к. Опубликовано 6 сентября, 2022
Пришло время переключиться с переменного тока на постоянный на линии пантографа!
Train Sim World 3 — это третья версия одного из самых популярных симуляторов поездов, в котором вы можете научиться и овладеть искусством вождения любимых поездов по живописным маршрутам.
В рамках Юго-восточного высокоскоростного маршрута вам нужно будет водить культовый класс 395 «Джавелин». на переменный ток и наоборот, чтобы продолжить движение на некоторых участках маршрута.
Это руководство расскажет вам, как выполнить переключение мощности в классе 395 Javelin.
Учебное пособие по переключению мощности ( Класс 395) в Train Sim World 3
Чтобы продолжить путешествие дальше по маршруту, вам нужно будет изменить питание с переменного тока на постоянный в Ebbsfleet Domestic и Ashford International.
Как это сделать. переход с постоянного тока на переменный
Первое, что вам нужно сделать, это полностью остановить поезд, а затем установить реверс в нейтральное положение.
Затем вам нужно удерживать кнопку CTRL (Channel Tunnel Rail Link) в кабине в течение нескольких секунд.
Кнопка постоянного тока рядом с ней в настоящее время подсвечивается, указывая на то, что поезд работает на постоянном токе.
Также читайте:
Train Sim World 3: Учебное пособие по настройке класса 465
При этом загорится кнопка CTRL, а также кнопка автоматического выключателя MCB/VCB.
Чтобы это исправить, дважды нажмите кнопку «Переместить башмаки вниз».
При этом загорится кнопка Line Voltage на приборной панели.
Теперь, когда вы переключитесь на внешний вид, вы заметите, что задний пантограф поезда поднялся, указывая на то, что он переключился на питание переменного тока.
Установите реверс в положение «Вперед» и подайте мощность, чтобы начать движение.
Вы также заметите, что спидометр теперь изменился с имперских единиц на метрические, так как скорость теперь отображается в км/ч, а не в милях. /h.
Как перейти с переменного тока на постоянный
На другом конце платформы Ebbsfield вам нужно будет переключиться с переменного тока в воздушных проводах на постоянный ток.
Войдите в кабину и установите реверс в нейтральное положение.
Вы заметите, что кнопка CTRL (Channel Tunnel Rail Link) подсвечивается, поэтому вам нужно удерживать кнопку DC на приборной панели в течение нескольких секунд, пока она не загорится.
Затем вам нужно один раз нажать кнопку Pan Up Shoes Down, при этом загорится кнопка Line Volt, что означает, что теперь у вас есть питание.
Установите реверс в переднее положение, а затем включите питание, чтобы начать движение . Вы заметите, что спидометр снова переключился на имперские единицы с метрических единиц, а скорость отображается в милях в час.
Вот и все, теперь переходите к переключению мощности, чтобы продолжить свое путешествие!
Train Sim World 3: Гайд по настройке класса 465Читать далее >
Источник: votguide.ru