3.5. Измерения параметров пульсирующего напряжения
1. Включить
осциллограф и настроить его частоту 50
Гц в режиме непрерывной развёртки. Вход
по каналу Y
− «10 В/дел». Режим входа − «
».
Выставить точно посередине экрана
горизонтальную линию развёртки умеренной
яркости и хорошего фокуса.
2. Подать на вход Y фазное напряжение с одной из фаз трансформатора. На экране должна появиться синусоида. Переключателем частоты развёртки установить на экране один или полтора её периода. Измерить её амплитуду и частоту. Вычислить эффективное значение этого фазного напряжения и сравнить его с измеренным вольтметром в разд. 3.1.
3. Подать на вход осциллографа пульсирующее напряжение с выхода моста Ларионова. Измерить его максимальное Umax или минимальное Umin значение (при этом регулировку осциллографа «↕» не трогать).
4. Для более точного измерения размаха пульсаций Uп регулировкой «↕» опустить сами пульсации до центральной горизонтали экрана и, добавив усиление канала Y, измерить размах пульсаций Uп и их период τ . Убедиться, что τ =Т/6, где Т=1/f =20 мс (f =50 Гц – сетевая частота).
5. По формуле (4) вычислить коэффициент пульсаций К, полагая, что <U>≈(Umax+Umin)/2.
4. Обработка и представление результатов
В качестве отчётных результатов представляются измеренные и вычисленные значения напряжений и токов по всем пунктам разделов 3.1−3.5 и соответствующие векторные диаграммы. Результаты измерений по разделам 3.1−3.4 удобно представить в виде таблицы (некоторые клетки в ней останутся пустыми):
Таблица. Результаты измерений (U, В; I, мА).
Раздел |
U1 |
U2 |
U3 |
I1 |
I2 |
I3 |
Un |
IN |
3.1. Предварит. измерения |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2. Симметричная нагрузка |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.3. Несимм. нагрузки: Z1 =R/2 Z1 = ∞ Z1 = −j/ (ωС) |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.4. Обрыв нулевого провода: Z1 =R/2 Z1 = ∞ Z1 = −j/ (ωС) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Векторные диаграммы строятся не просто качественно, а в правильном масштабе, т.е. с помощью циркуля и линейки, как это было указано, например, в конце разд. 1.5. При этом каждая векторная диаграмма сопровождается необходимыми комментирующими записями (характер трёхфазной цепи, характер нагрузки, величины измеренных токов и напряжений). Размер векторных диаграмм должен быть примерно таким как на рис. 10, б.
Отчёт должен содержать также осциллограммы синусоидального и пульсирующего напряжений с необходимыми разметками по осям.
контрольные вопросы и задания
1. Что такое трёхфазная цепь? Каковы её достоинства?
2. Что такое линейное и фазное напряжения? Показать, что Uл= Uф .
3. Показать тригонометрически, что сумма мгновенных фазных напряжений u1+u2+u3=0.
4. Показать, что сумма комплексов фазных напряжений + + =0.
5. Почему при соединении звездой фазы нагрузки надо выравнивать?
6. Изобразить схему трёхфазной цепи, в которой фазы генератора соединены звездой, а фазы нагрузки треугольником.
7. Почему в общих бытовых и промышленных трёхфазных цепях фазы нагрузки соединяются, как правило, звездой, а не треугольником?
8. Почему мощные приборы стараются заземлять, а не «занулять»?
9. К чему может привести обрыв нулевого провода в ЛЭП ?
10. Объяснить действие индикатора чередования фаз.
11. Показать, что при Z2=Z3=R, Z1=R/2 напряжения U2′ =U3′ ≈1,15 Uф (разд. 1.5, вариант 3).
12. Что такое коэффициент пульсаций?
13. Изобразить схему однофазного мостового выпрямителя и объяснить, как она работает.
14. Показать, что для однофазного мостового выпрямителя коэффициент пульсаций К=π/2=1,57.
15. Изобразить схему трёхфазного моста Ларионова.
литература
1. Калашников С. Г. Электричество. – М.: Наука, 1977. – §§ 128, 129.
2. Иванов И. И., Равдоник В. С. Электротехника. – М.: Высшая школа, 1984.
3. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1973.
4. Каплянский А. Е., Лысенко А. П., Полотовский Л. С. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1972.
Работа № Ф322