38

Министерство образования и науки Украины

Донецкий национальный технический университет

Кафедра электромеханики и ТОЭ

Методические указания

К ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНО-ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

НА СТЕНДАХ ТИПА УИЛС

по курсу «Основы теории электрических цепей и сигналов»

Часть I

Рассмотрено на заседании кафедры

Протокол № 8 от 26 апреля 2012г.

Утверждено на заседании

учебно-издательского совета Дон НТУ.

Протокол № 4 от 4.10.2012г.

Регистрационный №_386_

Донецк - 2012г.

УДК 621.3.01

Антамонов В.Х., Чорноус Е.В. Методические указания к выполнению расчетно-лабораторных работ на стендах типа уилс по курсу «Основы теории электрических цепей», часть I. - Донецк, ДонНТУ, 2013. -45с. МУ-648А Электронный вариант.

Пособие содержит общие сведения и технические данные стендов типа УИЛС, описания и методические указания по выполнению 6 лабораторных работ по теории электрических цепей.

Методические указания к лабораторным работам разработаны с учётом специфики изложения курса для студентов специальностей РЭС - «Радиотехника, радиоэлектронные аппараты и связь», ТЗИ - «Технические средства защиты информации», КИ - «Компьютерная инженерия», хотя могут быть использованы и студентами других, родственных специальностей.

Подбор работ и подробные методические указания к их выполнению обусловлены объёмом учебных часов, отводимых на изучение дисциплины. В связи с этим, наиболее объёмные работы изложены таким образом, что позволяют их выполнение в двух вариантах: в полном и сокращённом объёме.

Работы выполняются как расчётно-лабораторные, с большой долей домашних расчётов. Это позволяет заменять выполнение задач РГР на аналогичную тему и способствует более глубокому усвоению изучаемого материала.

Общие сведения о стенде УИЛС-2

Универсальные учебно-исследовательские лабораторные стенды типа УИЛС разработаны сотрудниками кафедры теоретических основ электротехники и экспериментального завода Одесского политехни-ческого университета (ОНПУ).

Рис.1 Общий вид стенда типа УИЛС-2:

1 - блок источников постоянного напряжения;

2 - блок однофазного переменного напряжения синусоидальной,

треугольной и прямоугольной формы;

3 - блок трёхфазного синусоидального напряжения;

4 - наборное поле;

5 - блок резисторов;

7 - блок индуктивностей;

8 - образец съёмного элемента стенда.

Стенды типа УИЛС предназначены для выполнения комплекса лабораторных работ по I и II частям курсов “Теоретические основы элек-тротехники” и “Основы теории электрических цепей и сигналов”, рас-четно-лабораторных заданий и учебно-исследовательских работ студентов.

Питание стенда (рис.1) осуществляется от сети трехфазного напря-жения 220, 127 В. Потребляемая мощность не более 500 ВА. Стенд имеет блоки питания постоянного, однофазного и трехфазного переменного тока, блоки пассивных R, L, C - элементов и наборное поле. Все блоки питания стенда снабжены электронной защитой, срабатывающей при токах 1А. На задней стенке стенда имеются розетки напря-жением 220 В для питания измерительных приборов. Каждому стенду придается комплект-набор съемных R, L, C -элементов, соединительных проводов и перемычек в виде штепсельных вилок.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ СТЕНДА УИЛС-2

Блоки источников энергии

№ п/п	Наименование источников	U, B	I, А	f, Гц	rвн, Ом
1.	Источник нерегулируемого постоянного напряжения	20	1	--	5-6,5
2.	Источник регулируемого постоянного напряжения	0-24	1	--	1,4-2,2
3.	Источник однофазного переменного напряжения синусоидальной, тре-угольной и прямоугольной формы	0-24	1	1000- 8000	--
4.	Источник трехфазного синусоидального напряжения	0-40	1	50 Гц	--

Блоки пассивных элементов

R	R1 = 100 Ом Pдоп =10 Вт	R2 = 200 Ом Pдоп =10 Вт	R3 = 400 Ом Pдоп=7,5-15 Вт	R4 = 0-1000 Ом Pдоп = 2 Вт
C	C1= 5 мкФ	C2 = 10 мкФ	C3 = 20 мкФ	C4 = 0-10 мкФ
L	L1=175 мГн rL =3,75 Ом	L2 = 690 мГн rL = 21 Ом	L3 = 5,5 Гн rL = 6,5 Ом	L4 = 0-100 мГн rL= 0-52 Ом
Элементы L1 и L2 размещены на общем сердечнике, M12 = 250 мГн

Комплект-набор съёмных элементов

Резисторы		Конденсаторы		Индуктивности
№ эл-та	R, Ом Pдоп=2Вт	№ эл-та	С, мкФ Uдоп=160 В	№ эл-та	L,мГн	rL,Ом	Iдоп, mA
1	51	11	0,1	20	2	0,35	225
2	75	12	0,25	21	3	0,64	190
3	100	13	0,5	22	5	0,78	150
4	150	14	0,75	23	7	0,90	125
5	200	15	1,0	24	10	0,90	100
6	300	16	1,25	25	15	1,18	85
7	510	17	1,5	26	20	1,38	75
8	700	18	1,75	27	30	1,63	60
9	800	19	2,0	28	50	2,05	50
10	1000	---	---	29	70	2,50	40

Разброс параметров составляет ± 5-10%.

НЭ1 - нелинейное сопротивление

НЭ2 - лампа накаливания

НЭ3 - полупроводниковый диод

В комплекте также имеются: длинные провода - 14 шт.

короткие провода - 15 шт.

перемычки (вилки) - 25 шт.

ОБРАЗЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА ОТЧЁТА

О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОМЕХАНИКИ И ТОЭ

Лаборатория № 311.

ОТЧЁТ о лабораторной работе № 1-2

«Получение вольтамперных характеристик источников.

Исследование сложной цепи постоянного тока»

Выполнил: студ. Минаев А.Ю.

группа РЭС-10-3

Принял …..……………………..

Донецк – 2012 год

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1-2

Получение вольтамперных характеристик источников.

Исследование сложной цепи постоянного тока

Цель работы: - получить экспериментально вольтамперные характеристики источников энергии и резистора, определить их параметры;

- на примере сложной цепи постоянного тока убедиться в справедливости метода наложения (МН), метода узловых потенциалов (МУП) и метода эквивалентного генератора (МЭГ).

Пояснения к работе

Источники энергии характеризуют двумя параметрами: напряжением на разомкнутых зажимах Uхх = Е и внутренним сопротивлением rвн = r_Е, или током при накоротко замкнутых зажимах источника Iкз = Jк и внутренним сопротивлением rвн = r_К. Но более полной, исчерпывающей характеристикой источников энергии является зависимость выходного напряжения источника от тока нагрузки Uвых(I), которую называют внешней или нагрузочной характеристикой источника:

Uвых ( I нг) = Е - rвн∙I нг ;

Резисторы характеризуют одним параметром - номинальным сопротивлением Rном, но для практического использования на резисторе указывается разброс сопротивления и допустимая мощность рассеяния: Rном ±5%, Рдоп. Поэтому в лаборатории, чтобы резистор не вывести из строя при снятии ха-рактеристики, необходимо рассчитать допустимые ток или напряжение.

Iдоп = , Uдоп = Rном∙Iдоп.

В домашней подготовке необходимо нарисовать рабочие схемы, подго-товить таблицы для внесения результатов измерений, кратко записать поря-док экспериментов. В рабочей тетради также следует предусмотреть свобод-ное место для возможных вычислений или поправок.

Схемы для снятия характеристик источников энергии

и резистора

* Вольтамперные характе-ристики регулируемого и не-регулируемого источников энергии снимаются по схеме рис.1а. В качестве сопротивления нагрузки Rнг используется переменный резистор стенда R₄ = 1000 Ом. Изменяя ток нагрузки от 0 до 500 мА, снять несколько значений выходного напряжения источника Uвых. Данные внести в табл.1.

Таблица 1.

Нерегулируемый			Регулируемый источн.			Резистор
Uвых	I, mA	Парам	Uвых	I, mA	Парам	UR, B	I, mA	R,Ом
		E1 = r01 =			E2 = r02 =			Rном, Рдоп

* Характеристика резистора снимается по схеме рис.1б. Здесь используется регулируемый источник напряжения. Напряжение следует изменять в пределах 0 - Uдоп резистора. Результаты измерений внести также в табл.1.

* По данным табл.1 построить графики характеристик источников энергии и резистора, записать их параметры.