铁道信号电磁兼容的技术验证性实验.docx

铁道信号电磁兼容技术验证性实验班级：自动化1106姓名：许庆阳学号导老师：杨世武日期：2014.11.10实验一 扼流变压器参数和特性测试（1）扼流变压器牵引线圈阻抗测试实验1. 实验目的1.1 掌握扼流变压器阻抗特性和工作原理。1.2 测试BE600/25扼流变压器牵引线圈阻抗值。2. 实验电路原理：K－闸刀开关，TB－250V、3kVA调压器，V－交流电压表，A－交流电流表。阻抗值 Z=R+jωL、|Z|=V/A，改变频率求出|Z|（25Hz）和|Z|(50Hz)进而求出R和L。3. 实验设备和仪表25Hz 变频器（一台），交流电压表（一个），交流电流表（一个），扼流变压器，导线。4. 测试步骤4.1、 闭合开关K，调整调压器TB使 V=0.5、1.0、1.5V，分别测电流表A的值，并计算阻抗 Z=V/A，得出三组|Z|（25Hz）。然后求平均值得出|Z|（25Hz）；4.2、 拿掉 25Hz 变频器，闭合开关 K，调整调整调压器 TB 使 V=0.5、1.0、1.5V，分别测电流表A的值，并计算阻抗 Z=V/A，得出三组|Z|(50Hz)。然后求平均值得出|Z|（50Hz）。5. 实验记录和数据表 1-1 25Hz 频率下扼流变压器牵引线圈阻抗测试表V（25Hz）（V）0.51.01.5I（A）0.92.54.2|Z|0.5560.4000.357得到|Z|25Hz=0.438表 1-2 50Hz 频率下扼流变压器牵引线圈阻抗测试表V（50Hz）（V）0.51.01.5I（A）0.51.22.1|Z|1.0000.8330.714得到|Z|50Hz=0.8496. 结论分析6.1 整理实验数据，将实验结果与理论值进行分析、比较；分析误差值和误差原因。实验数据如表1-1,1-2所示，根据实验原理，可计算出阻抗 Z=V/A，根据实验数据可分别得到在25Hz、50Hz下的三组数据，经过计算可算出Z(25Hz)= 0.438，Z(50Hz) =0.849，而通过测试得到经查阅初级、次级线圈的匝数比，从而计算出折算到牵引圈的阻抗Z’(25)以及Z’(50)，根据资料可知，由于牵引圈基本为纯电感特性，25Hz信号阻抗相当于50Hz信号阻抗的一半，与我们测得的结果近似。为有效平衡牵引电流并降低钢轨电位，折算到牵引圈阻抗可参考UM71空芯线圈的技术指标0.01Ω，通过改变初级、次级线圈的匝数比从而达到目标要求。误差分析：扼流变压器根据容量的不同分为不同的型号，其抗不平衡电流干扰指标也相应不同，容量越大，不平衡电流数值越大；开气隙后的牵引圈阻抗则随着不平衡电流的增大而减小，同时造成适配器电感电容取值也不相同。而造成误差的原因也有多个方面，扼流变压武器铁芯的气隙的大小对实验结果有一定的影响，还有扼流变压器的不平衡牵引电流干扰等等。6.2 分析两个频率下测得阻抗变化规律。如上图所示，分别为25hz、50hz下测得阻抗变化规律图，根据图上变化，我们可得知随着电压的增大，扼流变压器阻抗逐渐减小，不平衡牵引电流会逐渐增大，当不平衡电流继续增大或含有直流时，饱和情况就会更严重，其后果是信号能量下降，由于牵引电流脉冲干扰以及大的不平衡牵引电流时间短暂，相敏继电器会瞬间落下后吸起，形成所谓的“闪红”现象。（ 二） 扼流变压器线圈同名端测试实验1.实验目的1.1 掌握扼流变压器基本特性和工作原理。1.2 利用指针电压表（或交流法） 测试 BE 600/25 扼流变压器线圈同名端。2.实验电路原理：所谓变压器的同名端，就是在两个绕组中分别通以交流电（或者直流电产生静止磁场）， 当磁通方向迭加(同方向)时，两个绕组的电流流入端就是它们的同名端， 两个绕组的电流流出端是它们的另一组同名端。3.实验设备和仪表交流电压源，扼流变压器（一台），数字万用表（一个），导线。4.测试步骤4.1、给出1.0V电压，合上开关K，万用表红表笔接4端，黑表笔接6端，查看4、6间电压表的值，如果是正数则1、4 属于同名端，如果是负数，则1、 5属于同名端；4.2、同理测试出7、8和10、11的同名端。5.实验记录表 2-1 扼流变压器同名端测试表端口（2,6）（4,6）（1,2）V(v)2.3902.5000.111同名端6.结论分析在实验过程中，老师让我们换一种方式测试同名端，测试结果如表2-1中数据所示，实验步骤及原理就是：给出1.0V电压，合上开关K，万用表红表笔接2端，黑表笔接6端，查看2、6间电压表的值，同理万用表红表笔接4端，黑表笔接6端，查看4、6间电压表的值；万用表红表笔接1端，黑表笔接2端，查看1、2间电压表的值如果1、2电压加上2、6电压正好等于4、6电压，则2、6是同名端，否则2、4是同名端。根据实验数据我们可以得知2、6是同名端，根据电流流