Зертханалық жұмыс №3
"Айнымалы тоқтың үшфазалы тізбектеріндегі активті және реактивті қуатты өлшеу".
Жұмыстың мақсаты: - активті және реактивті қуатты өлшеу және айнымалы тоқтың әртүрлі тізбектеріндегі cos мәнін зерттеу.
Жабдықтар: 1) электродинамикалық ваттметр; 2) амперметр, 3) вольтметр, 4) конденсаторлар батареясы, 5) жүктеме реостаты.
1. Жұмыстың қысқаша теориясы және сипаттамасы
Айнымалы
ток теориясынан белгілі
болғандай
кернеудің төмендеуі
-ге
тең болатын тізбек бөлігіндегі
ток күшімен жетілетін орташа қуат келесі
формуламен
өрнектеледі:
P = Iэ∙Uэ∙cos (1)
мұндағы және - ток күшінің және кернеудің эффективті мәні, олар келесі қатынасқа тең
и
,
синусоидалы
айнымалы тоқтың кернеуі және ток күшінің
лездік мәнінің квадратын үлестіру
кезінде пайда болады.
бұрышы тізбектің R кедергісінен, L
өздікиндукциясынан, C сиымдылығынан
және
тоқ жиілігінен тәуелді тоқ және кернеу
арасындағы фаза ығысу бұрышы.
Негізгі есеп айнымалы тоқтың әртүрлі тізбегінде cos мәнін зерттеуден тұрады. Егерде P, және тәжірибе жүзінде анықталған болса, онда cos (1) қатынастан есептелінуі мүмкін. Белгілі болғандай , ,P шамаларын өлшеу, негізгі және қарапайым электротехникалық өлшеу болып табылады.
1 суретте көрсетілген айнымалы ток тізбегін сұлба бойынша жинап, Iэ ,Uэ, P өлшенген мәндерді қолданып, cos мәнін есептеуге болады. Осы шамаларды өлшеу басқа тізбек параметрлерін табуға мүмкіндік береді. Дәл айтқанда: айнымалы ток тізбегінің участкесінің толық кедергісі келесі өрнекке тең:
;
бұл теңдеуден
,
бұдан айнымалы тоқ пен джоль жылуы бөлінетін омдық кедергіні анықтауға болады. Z және R мәндерін, айнымалы ток үшін Ом заңын пайдаланып, төменгі өрнекті құруға болады:
немесе:
,
және де:
,
тізбектің
индуктивті және сыйымдылық кедергілерін
және ондағы тербелмелі ваттсыз
қуатты табуға мүмкіндік береді.
1 Сурет
2.Cтенттің сипаттамасы
Стенд келесі жабдықтардан тұрады: W1 және W2 екі элетрлідинамикалық ваттметрлардан, А1 амперметрден, V1 вольтметрден, екі активті және реактивті үшфазалы индукционды санауыштардан.
№4 зертханалық жұмысты орындау үшін келесі жабдықтар қолданылады: PА1 амперметр, PV1 вольтметр, W1 және W2 электрлідинамикалық ваттметр.
Q1 автоматтан стендке үшфазалы кернеу беріледі. S2 және S3 тумблерлер W1 және W2 ваттмертлерінің тоқтық орамында тоқты теңестіру үшін арналған. S5 ажыратып қосқышы активті қуатты өлшеу үшін жоғарғы күйде W1 және W2 ваттметрлерін, ал төменгі күйде -реактивті қуатты қосады.
S6…S17 ажыратып қосқыштары –жүктеменің әртүрлі түрлерін қосу үшін қолданылады. S6, S7, S10, S11, S14, S15 ажыратып қосқыштарына активті кедергілі элементтермен қоыады. S8, S12, S16 ажыратып қосқыштарына «жұлдызшаға» жалғанған конденсаторларды қосады. S9, S13, S18 ажыратып қосқыштарына «жұлдызшаға» жалғанған индуктивтіліктер қосылады.
3. Зертханалық жұмыстың орындалу барысы
Өлшеуді жүргізу үшін үшфазалы тізбектегі қуатты өлшеу үшін стенд сұлбасын қолдану қажет. (2 сурет).
Ол үшін S1 автоматын қосу, S3 тумблерін НОРМ күйіне келтіру, S5 ажыратып қосқышын АКТИВНАЯ күйіне келтіру қажет. Жүктеме әрекеттерін біртіндеп S6…S17 ажыратып қосқыштарымен қосып және өлшеуді жүргізу қажет. Өлшеу нәтижелерін 1 кестеге жазу, ақырғы графаларды оларда көрсетілген тақырыпшаларға сәйкес есептеу қажет.