
- •Ячейки, отмеченные символом «дефис», не вычисляются и не заполняются.
- •Ячейки, обведенные жирной рамкой, вычисляются по формулам 7, 8, 11.
- •Ячейки, обведенные двойной рамкой, вычисляются по формулам 9, 10.
- •Ячейки, отмеченные символом «дефис», не вычисляются и не заполняются.
- •Ячейки, обведенные жирной рамкой, вычисляются по формулам (7, 8).
- •Ячейки, обведенные двойной рамкой, вычисляются по формулам (9, 10).
Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений комплексных параметров двухполюсников для Т-схемы замещения четырехполюсника
Параметр |
Измерено |
Вычислено |
||||||
U, B |
I, A |
P, дел. |
P, Вт |
z, Ом |
R, Ом |
X, Ом |
|
|
Z1 |
140 |
0,57 |
14 |
70 |
245,6140351 |
215,450908 |
117,9286245 |
28,69441353 |
(R1, L1) |
130 |
0,52 |
12 |
60 |
250 |
221,8934911 |
115,1663084 |
27,43004215 |
|
115 |
0,46 |
9,5 |
47,5 |
250 |
224,4801512 |
110,0393643 |
26,11392797 |
|
100 |
0,39 |
7 |
35 |
256,4102564 |
230,1117686 |
113,1140732 |
26,17695217 |
|
Среднее значение |
250,463692 |
222,9840797 |
114,0620926 |
27,0909122 |
|||
Z2 |
100 |
0,3 |
4 |
20 |
333,3333333 |
222,2222222 |
-248,451997 |
-48,1896851 |
(R2, C2=14) |
110 |
0,33 |
5 |
25 |
333,3333333 |
229,5684114 |
-241,680482 |
-46,4722959 |
|
120 |
0,36 |
6 |
30 |
333,3333333 |
231,4814815 |
-239,848775 |
-46,0170369 |
|
140 |
0,43 |
8 |
40 |
325,5813953 |
216,3331531 |
-243,317102 |
-48,3597152 |
|
Среднее значение |
331,3419051 |
224,901317 |
-243,324589 |
-47,2532531 |
|||
Z3 |
110 |
0,41 |
- |
- |
268,2926829 |
- |
- |
- |
(C3=12) |
120 |
0,45 |
- |
- |
266,6666667 |
- |
- |
- |
|
130 |
0,49 |
- |
- |
265,3061224 |
- |
- |
- |
|
140 |
0,53 |
- |
- |
264,1509434 |
- |
- |
- |
|
Среднее значение |
266,1041039 |
- |
-266,104104 |
-90 |
Примечания:
Ячейки, отмеченные символом «дефис», не вычисляются и не заполняются.
Ячейки, обведенные жирной рамкой, вычисляются по формулам 7, 8, 11.
Ячейки, обведенные двойной рамкой, вычисляются по формулам 9, 10.
Расчетные формулы:
активная мощность, показанная ваттметром в i-м измерении, Вт:
, (1)
где Di – количество делений шкалы ваттметра в i-м измерении, дел.;
C=U*I/m – цена деления шкалы ваттметра, Вт/дел.;
U – номинальное напряжение обмотки ваттметра, B;
I – номинальный ток обмотки ваттметра, A;
m – количество делений всей шкалы ваттметра, дел.;
полное сопротивление двухполюсника, вычисленное для i-го измерения, Ом:
, (2)
где Ui, Ii – показания вольтметра и амперметра в i-м измерении;
угол сдвига фаз активно-индуктивного двухполюсника, вычисленный для i-го измерения, радиан:
; (3)
угол сдвига фаз активно-емкостного двухполюсника, вычисленный для i-го измерения, радиан:
; (4)
активное сопротивление активно-реактивного двухполюсника, вычисленное для i-го измерения, Ом:
; (5)
реактивное сопротивление активно-реактивного двухполюсника, вычисленное для i-го измерения, Ом:
; (6)
среднее значение активного сопротивления, Ом:
; (7)
среднее значение реактивного сопротивления, Ом:
, (8)
где n – количество измерений;
среднее значение угла сдвига фаз в градусах активно-реактивного двухполюсника, градус:
; (9)
среднее значение полного сопротивления активно- реактивного двухполюсника, Ом:
; (10)
среднее значение полного сопротивления емкостного (Z3) двухполюсника, Ом:
. (11)
Задание 2: Выполнить опыт холостого хода при прямой передаче
Рисунок 2 – Т-схема замещения четырехполюсника
Таблица 2 – Измерение и вычисление параметров входных сопротивлений четырехполюсника в опытах холостого хода и короткого замыкания
Примечания:
Ячейки, отмеченные символом «дефис», не вычисляются и не заполняются.
Ячейки, обведенные жирной рамкой, вычисляются по формулам (7, 8).
Ячейки, обведенные двойной рамкой, вычисляются по формулам (9, 10).
Задание 3: Выполнить опыт короткого замыкания при прямой передаче.
Задание 4: Выполнить опыт холостого хода при обратной передаче.
Задание 5: Выполнить опыт короткого замыкания при обратной передаче.
Задание 6: Вычислить комплексные входные сопротивления четырехполюсника
Задание 7: Рассчитать комплексные коэффициенты четырехполюсника формы A из комплексных параметров Т-схемы замещения.
Расчетные формулы:
комплексные сопротивления Т-схемы замещения, Ом:
Z1=R1ср+ j*X1ср; (12)
Z2=R2ср - j*X2ср; (13)
Z3= - j*X3ср ; (14)
комплексные коэффициенты четырехполюсника:
; (15)
; (16)
; (17)
(18)
Д 3 Р а с ч ё т к о э ф ф и ц и е н т о в ф о р м ы А и з п а р а м е т р о в Т -с х е м ы з а м е щ е н и я
а ) П а р а м е т р ы Т -с х е м ы (из д 1)
б) Коэффициенты формы А
в)
Матрицы коэффициентов
Задание 8: Рассчитать коэффициенты четырехполюсника формы A из входных сопротивлений опытов холостого хода и короткого замыкания.
Расчетные формулы:
; (24)
; (25)
; (26)
. (27)
Д 4 Р а с ч ё т к о э ф ф и ц и е н т о в ф о р м ы А и з в х о д н ы х с о п р о т и в л е н и й о п ы т о в х о л о с т о г о х о д а и к о р о т к о г о з а м ы к а н и я
а ) В х о д н ы е с о п р о т и в л е н и я (и з д 2)
б) Коэффициенты формы А
Таблица 3 – Сравнение результатов расчета коэффициентов четырехполюсника из параметров Т-схемы замещения и входных сопротивлений
Форма A |
CA (CA11) |
CB (CA12) |
CC (CA21) |
CD (CA22) |
||||||
Из Т-схемы |
A |
ψA |
B |
ψB |
C |
ψC |
D |
ψD |
||
1.407 |
31.155 |
578.945 |
16.403 |
3.758*10-3 |
90 |
2.093 |
23.82 |
|||
Из Zвх |
A11 |
ψ11 |
A12 |
ψ12 |
A21 |
ψ21 |
A22 |
ψ22 |
||
0.925 |
46.633 |
605.606 |
16.723 |
3.03*10-3 |
85.641 |
2.025 |
36.659 |
Задание 9: Измерить и рассчитать режим нагруженного четырехполюсника.
Рисунок 3 – Схема измерения режима нагруженного четырехполюсника
Таблица 4 – Результаты измерения и расчета режима нагруженного четырехполюсника
|
Входные электрические величины |
Выходные электрич. величины |
|||||||
|
U1, B |
I1, A |
P1, дел |
P1, Вт |
φ1, гр. |
U2, B |
I2, A |
Rn, Ом |
φ2, гр. |
Измерено |
185 |
0.58 |
19.8 |
99 |
-22.684 |
25 |
0.25 |
100 |
0 |
Расч.К-ф |
165.138 |
0.568 |
- |
92.158 |
-10.544 |
25 |
0.25 |
100 |
0 |
Расч.4-П |
178.975 |
0.568 |
- |
98.869 |
-13.258 |
25 |
0.25 |
100 |
0 |
Расчетные формулы:
сопротивление нагрузки, Ом:
,
; (28)
комплекс напряжения между узлами «c-d», В:
; (29)
комплекс тока ветви 3, А:
; (30)