Всего на сайте:
210 тыс. 306 статей

Главная | Электроника

Лабораторная работа 4  Просмотрен 400

 

СОЕДИНЕНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ ТРЕУГОЛЬНИКОМ

 

Цель работы. Исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении нагрузки треугольником. Экспериментальная проверка методов расчета цепи.

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретический материал по учебнику или конспекту. Ответить на следующие вопросы:

1.1. Какие соотношения между фазными и линейными напряжениями при соединении треугольником?

1.2. Как соединить нагрузку в треугольник? Какие соотношения между фазными и линейными токами симметричной нагрузки при соединении треугольником?

1.3. Каковы соотношения между фазными и линейными токами при несимметричной нагрузке?

1.4. Как влияет обрыв линейного провода на работу трехфазного потребителя, соединенного в треугольник?

1.5. Как по векторной диаграмме определить напряжение между двумя точками электрической цепи?

2. Составить и изобразить в рабочей тетради (сетка для рис. 4.1) одну из схем включения сопротивлений в трехфазную сеть или внести изменения в схеме, представленной в качестве примера на рис. 4.2. Предусмотреть включение приборов для измерения линейных и фазных токов и напряжений. Схему взять по указанию преподавателя из следующего списка:

2.1. Включение цепочек: R1-R3 в фазу АВ, R2-RL в фазу ВС, R4-C в фазу СА.

2.2. Включение цепочек: R2-RL в фазу АВ, R1-R3 в фазу ВС, R4-C в фазу СА.

2.3. Включение цепочек: R1-R3 в фазу АВ, R4-C в фазу ВС, R2-RL в фазу СА.

2.4. Включение цепочек: R4-C в фазу АВ, R1-R3 в фазу ВС, R2-RL в фазу СА.

2.5. Включение цепочек: R4-C в фазу АВ, R2-RL в фазу ВС, R1-R3 в фазу СА.

2.6. Включение цепочек: R2-RL в фазу АВ, R4-C в фазу ВС, R1-R3 в фазу СА.

 

 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 4.1. Схема для измерения параметров трехфазной активно-реактивной нагрузки, соединенной в треугольник

Для измерения токов и напряжений использовать комплект К505, амперметры и вольтметры с пределами измерений 1 А, 250 В и 500 В.

3. Произвести расчет параметров составленной схемы. Результаты расчета занести в табл. 4.

4. Собрать схему на стенде.

Внимание! Предел измерения вольтметра измерительного комплекта К505 установить на 300 В, амперметра - на 2,5 А. Линейные напряжения измерять вольтметром на 500 В.

Измерить токи и напряжения. Данные занести в табл. 4. Сравнить экспериментальные данные с расчетными. Определить погрешность расчета в процентах относительно экспериментальных данных.

Рис. 4.2. Схема соединения трехфазной активно-реактивной нагрузки треугольником

Таблица 4

Режим Показатели UAB, В UBC, В UCA, В IA, А IB, А IC, А IAB, А IBC, А ICA, А
Трехфазный Расчет          
Опыт           
Обрыв фазы Расчет          
Опыт           

5. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и токов, привязав ее к сетке для рис. 4.3.

 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 4.3. Векторная диаграмма токов и напряжений при соединении нагрузки треугольником

Лабораторная работа 5

Исследование переходных процессов заряда и разряда конденсатора

Цель работы. Экспериментальная проверка теоретических положений о переходных процессах в цепи .

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретический материал по учебнику или конспекту. Ответить на следующие вопросы:

1.1. Дайте определение переходному процессу.

1.2. Сформулируйте законы (правила) коммутации.

1.3. Что понимают под принужденными и свободными токами и напряжениями, зависимыми и независимыми начальными условиями?

1.4. Как изменятся кривые заряда (рис. 5.1) при: а) увеличении ёмкости C в 2 раза?; б) увеличении сопротивления R в 2 раза?

  
 

 

 


Рис. 5.1. Схема исследования и графики uc(t), i(t) переходных процессов заряда конденсатора

2. Ознакомиться с устройством стенда и измерительных приборов. На рис. 5.1 представлены простейшая схема исследования и графики uc(t), i(t) переходных процессов заряда конденсатора.

3. Подготовка к работе.

Внимание! Состав измерительного стенда: E=E1 - источник ЭДС; PV - вольтметр 50 В; PA- амперметр 10 мА; R=R3=7,5 кОм; C=C1=4100 мкФ.

3.1. Установить переключатели вольтметра PV: "=/~" в положение "="; "10 В/50 В" в положение "50 В".

3.2. Включить стенд и измерить напряжение на E1, после чего выключить источник ЭДС (переключатель "=I/Выкл." в положение "Выкл."

3.3. По значениям R3 и C1 вычислить постоянные времени τ, 2τ, 3τ, 4τ, 5τ в секундах, значения занести в табл. 5.1. Постоянная времени RC цепи τ=R•C, обратная ей величина α=1/τ=1/R•C называется коэффициентом затухания RC цепи.

4. Порядок выполнения работы.

Таблица 5.1

Время t, C τ
        
uсз(t), B Эксперимент      
iз(t), мА       
uср(t), B       
uсз(t), B Расчет      
iз(t), мА       
uср(t), B       

4.1. Собрать схему рис. 5.2.

Рис. 5.2. Схема для измерения напряжения на емкости uc(t) и тока i(t) в RC цепи

4.2. Включить источник ЭДС и одновременно начать отсчёт времени. Измерить напряжение на ёмкости uсз для моментов времени, соответствующих τ, 2τ, 3τ, 4τ, 5τ прибором PV (вольтметр 50 В). Ток iз в RC цепи измерить прибором PA (амперметр 10 мА), включенным последовательно. Значения занести в табл. 5.1.

4.3. При Uс=E выключить источник ЭДС и одновременно перемычку XA переключить в положение для разрядки конденсатора C1 на сопротивление R3 и определить напряжение на ёмкости при разряде uср для t=τ, 2τ, 3τ, 4τ, 5τ. Значения занести в табл. 5.1.

5. По данным E=E1, R=R3, C=C1 рассчитать ток заряда iз(t), напряжения на ёмкости при заряде uсз(t) и разряде uср(t) для t=τ, 2τ, 3τ, 4τ, 5τ. При расчете использовать данные табл. 5.2. Значения занести в табл. 5.1.

Таблица 5.2

t τ
e-t/τ 0,37 0,13 0,05 0,018 0,006

 

6. По опытным и расчётным данным построить графики uсз(t), iз(t) в одних координатах, привязав их к сетке для рис. 5.3.

 
 
 
 
 
 

Рис. 5.3. Расчетные и опытные графики uсз(t) и iз(t) заряда конденсатора

Лабораторная работа 6

Исследование четырёхполюсника

Цель работы. Исследование режимов и определение постоянных четырёхполюсника опытным путём.

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретический материал по учебнику или конспекту. Ответить на следующие вопросы:

1.1. Что называется четырехполюсником?

1.2. Почему сопротивления короткого замыкания при питании со стороны входных и выходных зажимов симметричного четырехполюс­ника равны между собой?

1.3. Каким уравнением связаны между собой параметры четырех­полюсника?

1.4. Назвать применения четырёхполюсника в маломощных и мощных цепях.

2. Подготовка к работе. Установить переключатели рода тока приборов "=/~" в положение "=" и максимальные пределы измерения.

Внимание! Состав измерительного стенда (рис 6): E=Е1 - источник ЭДС; PA - амперметры 10 мА; PV - вольтметр 50 В; r1=R1 =510 Ом, r=R5 =2000 Ом, r2=R2=1000 Ом, rн=R6=750 Oм.

3. Порядок выполнения работы.

3.1. Собрать схему рис. 6 и произвести измерения параметров четырехполюсника I1, I2, U2 при его работе на нагрузку rн.

Рис. 6. Схема для измерения параметров четырехполюсника

3.2. При выключенном Е1 замкнуть накоротко rн. Включить источник ЭДС и произвести измерения I1к, I, U2k в режиме короткого замыкания.

3.3. При выключенном Е1 отсоединить перемычку 2-rн. Включить источник ЭДС и произвести измерения I1x, I2x, U в режиме холостого хода.

Данные занести в табл. 6.1.

Таблица 6.1

  U1 r r1 r2 I1 I1x I1k I2 I2x I2k U2 U2x U2k rвx
В кОм кОм кОм мА мА мА мА мА мА В В В Ом  
Опыт               
Расчет               

3.4. По опытным данным рассчитать постоянные четырёхполюсника ABCD. Данные занести в табл. 6.2.

Таблица 6.2

A   B   C   D

3.5. Рассчитать величины r, r1, r2 и сравнить с исходными данными.

3.6. Проверить уравнения четырёхполюсника.

 

Расчётные формулы: A=U1x/U2x; B=U1k/I2k (Ом); C=I1x/U2x (Сим); D= I1k/I2k.

{ U1x = A•U2 + B•I2   rвх(опыт)= U1/I1; rвх(расчет)=r1+[r(r2+rн)]/(r1+r2+rн).
I1 = C•U2+D•I2     

 

ЛИТЕРАТУРА

Предыдущая статья:Соединение разнохарактерной нагрузки звездой без нулевого провода Следующая статья:Векторы. Основные определения
page speed (0.0242 sec, direct)