Исследование феррорезонанса напряжений

4. Построить вольт-амперную характеристику конденсатора. Величина емкости конденсатора выбирается в соответствии с номером бригады:

бригада № 1 – 8 мкФ

№ 2 – 10 мкФ

№ 3 – 12 мкФ

№ 4 – 14 мкФ

№ 5 – 15 мкФ

№ 6 – 16 мкФ.

7. Используя зависимости , , , построить вольт-амперную характеристику цепи , состоящей из последовательного соединения катушки и конденсатора, и определить величины напряжений и токов, при которых будут происходить их скачки.

8. Собрать схему (рис. 13.2) и снять характеристики , , . Результаты занести в табл. 13.4.

Таблица 13.4. Опытные данные по исследованию феррорезонанса напряжений

Измеряемая величина	При повышении U					При понижении U
	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
I, A
U, B
UC, B
UK, B

9. По результатам измерений построить зависимости , , . В этих же осях построить расчётную зависимость и сравнить ее с опытной.

1 0. Построить в масштабе векторные диаграммы цепи для двух режимов: до и после скачка, при одинаковом значении общего напряжения. Объяснить, почему скачкообразное изменение тока называется явлением опрокидывания фазы.

Рис. 13.2. Рабочая схема для исследования феррорезонанса напряжений

11. Включить осциллограф. Зарисовать зависимости , и с определением масштабов по осям для двух режимов: до и после резонанса, соответствующих п. 10. Расположить снятые кривые на одном графике с учетом их сдвига во времени и объяснить их форму.

Исследование феррорезонанса токов

12. Используя ранее полученные характеристики катушки индуктивности, определить параметры расчётной схемы замещения (см. метод. указания) и занести их в табл. 13.5.

Таблица 13.5. Расчётные данные по исследованию феррорезонанса токов

UK, B
RП, Ом
XLП, Ом
LП, Гн

1 3. Рассчитать и построить в одних осях зависимости , , , и для схемы параллельного соединения катушки индуктивности и конденсатора (рис. 13.3).

Рис. 13.3. Рабочая схема для исследования феррорезонанса токов

14. Собрать схему рис. 13.3 и снять зависимости , и . Данные занести в табл 13.6.

Таблица 13.6. Опытные данные по исследованию феррорезонанса токов

U, B
I, А
I, А
IK, А

15. Построить на одном графике опытные и расчётные характеристики и сделать их сравнение.

16. Построить в масштабе векторные диаграммы цепи для двух режимов: до и после феррорезонанса. Значения токов и напряжений получить по экспериментальным зависимостям , и . Конденсатор при этом считать идеальным элементом без потерь.

ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

1. Нарисовать параллельную схему замещения катушки с ферромагнитным сердечником и, используя ранее снятые характеристики, определить её параметры. Рассчитать зависимости , , , где и – соответственно активная и реактивная составляющие тока, и построить их на графике совместно с опытной зависимостью , взятой из табл. 13.1.

Таблица 13.7. Расчётные данные для параллельной схемы замещения катушки индуктивности

U, B
RГВ, Ом
U, B
IГВ, A
I, А

2. В цепи для исследования феррорезонанса напряжений включить резис­тор, величина которого задаётся преподавателем. Рассчитать и построить зависимость с включенным резистором. Определить величины напряжений, при которых будут происходить скачки тока.

Собрать схему с последовательно соединённым резистором указанной величины, снять опытную зависимость и сравнить ее с расчетной, построив на одном графике.

3. Собрать схему для исследования феррорезонанса напряжений с последовательно включенным реостатом. Изменяя величину сопротивления реостата, добиться отсутствия скачков тока при плавном изменении входного напряжения. Измерить величину этого сопротивления.

4. В цепи с последовательным соединением нелинейной катушки индуктивности и конденсатора исследовать зависимость величин напряжения и тока при их бросках от величины ёмкости конденсатора. Построить и обосновать зависимости , , , , и (рис. 13.7).

5. Снять осциллограммы , и в схеме для исследования феррорезонанса токов до и после феррорезонанса. Расположить снятые кривые на одном графике с учетом их сдвига по времени и дать объяснение.

6. Рассматривая схему на рис. 13.2 как простейший стабилизатор напряжения с выходными зажимами на нелинейной катушке индуктивности, подключить к ним нагрузку (регулируемый резистор). Снять зависимости и , где – напряжение на нагрузке, при различных значениях последней (по указанию преподавателя).

Сделать заключение о качестве стабилизации в зависимости от величины нагрузки (см. метод. указания).

7. Рассчитать и построить частотные характеристики цепи для ряда значений входного напряжения, указанных преподавателем.