- •Новотроицкий филиал
 - •Содержание
 - •Введение
 - •1.Вводная лабораторная работа Знакомство со средой визуального моделирования Simulink пакета Matlab.
 - •1.1 Введение в пакет Matlab
 - •1.2 Обозреватель разделов библиотеки Simulink
 - •1.3 Cоздание модели
 - •1.5 Окно модели
 - •1.6 Установка параметров расчета и его выполнение
 - •1.7 Установка параметров расчета модели
 - •1. Simulation time (Интервал моделирования или время расчета)
 - •2. Solver options (Параметры расчета)
 - •3. Output options (Параметры вывода)
 - •1.8 Выполнение расчета
 - •2.Лабораторная работа №1 Электрические цепи постоянного тока
 - •2.1 Теоретическое введение
 - •2.1.3 Методы расчета электрических цепей
 - •2.1.3.1 Метод эквивалентных преобразований
 - •2.1.3.2 Расчет электрических цепей с помощью законов Кирхгофа
 - •2.1.3.3 Метод двух узлов
 - •2.1.3.4 Метод наложения
 - •2.1.3.5 Метод эквивалентного генератора
 - •2.1.4 Анализ цепей постоянного тока с нелинейными элементами
 - •2.2. Выполнение лабораторной работы в программе mAtlab
 - •2.2.1 Описание лабораторной установки
 - •2.2.2 Порядок выполнения работы
 - •2.4 Контрольные вопросы к лабораторной работе № 1
 - •3.Лабораторная работа №2 Электрические цепи однофазного переменного тока
 - •3.1 Теоретическое введение
 - •3.1.1 Максимальное, действующее и среднее значения синусоидальных величин
 - •3.1.2 Способы представления синусоидальных величин
 - •3.1.2.1 Представление синусоидальных величин вращающимися векторами
 - •3.1.2.2 Представление синусоидальных величин комплексными числами
 - •3.1.3 Основные элементы цепей переменного тока
 - •3.1.3.1 Резистивный элемент
 - •3.1.3.2 Индуктивный элемент
 - •3.1.3.3 Емкостной элемент
 - •3.1.4 Цепи переменного тока с последовательным и параллельным соединением элементов
 - •3.1.4.1 Последовательное соединение резистора и катушки индуктивности
 - •3.1.4.2 Последовательное соединение резистора и конденсатора
 - •3.1.4.3 Параллельное соединение резистора и катушки индуктивности
 - •3.1.4.4 Параллельное соединение резистора и конденсатора
 - •3.1.5 Мощность цепи переменного тока
 - •3.1.5.1 Мощность в цепи с резистивным элементом
 - •3.1.5.2 Мощность в цепи с идеальной катушкой индуктивности
 - •3.1.5.3 Цепь с конденсатором
 - •3.1.5.4 Цепь с резистивным элементом, катушкой индуктивности и конденсатором
 - •3.1.6 Способы повышения коэффициента мощности
 - •3.2 Выполнение лабораторной работы в программе Matlab
 - •3.2.1 Описание лабораторной установки
 - •3.2.2 Порядок выполнения работы
 - •3.2.3 Обработка результатов измерений
 - •3.3 Выполнение лабораторной работы на стенде эв-4
 - •3.3.1 Описание лабораторной установки
 - •3.3.2 Порядок выполнения работы
 - •3.3.3 Обработка результатов измерений
 - •3.4 Контрольные вопросы к лабораторной работе №2
 - •4.Лабораторная работа №3 Трехфазные электрические цепи переменного тока
 - •4.1 Теоретическое введение
 - •4.1.1 Эффективность применения трехфазного переменного тока
 - •4.1.2 Схемы соединения источников и приемников энергии в трехфазных системах
 - •4.1.2.1 Соединение звездой, четырехпроводная и трехпроводная цепи
 - •4.1.2.2 Соединение треугольником
 - •4.1.3 Мощность трехфазной цепи
 - •4.2 Выполнение лабораторной работы в программе Matlab
 - •4.2.1 Описание лабораторной установки
 - •4.2.2 Порядок выполнения работы
 - •4.3.3 Обработка результатов измерений
 - •4.4 Выполнение лабораторной работы на стенде эв-4
 - •4.4.1 Описание лабораторной установки
 - •4.4.2 Порядок выполнения работы Соединение нагрузки звездой
 - •Соединение нагрузки треугольником
 - •4.4.3 Обработка результатов измерений
 - •4.5 Контрольные вопросы к лабораторной работе №3
 - •5. Лабораторная работа №4 Однофазные трансформаторы
 - •5.1 Теоретическое введение
 - •5.1.1 Назначение и принцип действия трансформатора
 - •5.1.2 Уравнения электрического состояния и схема замещения
 - •5.1.3 Схема замещения трансформатора
 - •5.1.4 Опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора
 - •5.1.5 Внешняя характеристика трансформатора
 - •5.1.6 Потери мощности и кпд трансформатора
 - •5.2 Выполнение лабораторной работы в программе Matlab
 - •5.2.1 Описание лабораторной установки
 - •5.2.2 Порядок выполнения работы.
 - •5.2.3 Обработка результатов измерения
 - •5.3 Выполнение лабораторной работы на стенде эв-4
 - •5.3.1 Описание лабораторной установки
 - •5.3.2 Порядок выполнения работы.
 - •5.3.3 Обработка результатов измерения
 - •5.4 Контрольные вопросы к лабораторной работе №4
 - •6.Лабораторная работа №5 Двигатель постоянного тока независимого возбуждения
 - •6.1 Теоретическое введение
 - •6.2 Выполнение лабораторной работы в программе Matlab
 - •6.2.1 Описание лабораторной установки
 - •6.2.2 Порядок выполнения работы
 - •6.2.3 Обработка результатов
 - •6.3 Выполнение лабораторной работы на стенде эв-4
 - •6.3.1 Описание лабораторной установки
 - •6.3.2 Порядок выполнения работы
 - •6.3.3 Обработка результатов
 - •6.4 Контрольные вопросы к лабораторной работе №5
 - •7. Лабораторная работа №6 Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
 - •7.1 Теоретическое введение
 - •7.2 Выполнение лабораторной работы в программе Matlab
 - •7.2.1 Описание лабораторной установки
 - •7.2.2 Порядок выполнения работы
 - •7 .3.3 Обработка результатов измерения
 - •7.4 Контрольные вопросы к лабораторной работе №6
 
4.2 Выполнение лабораторной работы в программе Matlab
4.2.1 Описание лабораторной установки
Работа проводится в среде визуального моделирования MATLAB по вариантам (приложение В). В данной лабораторной работе используются библиотеки:
1) Simulink, со следующими разделами:
а) Sinks;
б) Source.
2) SimPowerSystems, со следующими разделами:
а) Electrical Source;
б) Elements;
в) Measurement;
г) Extra Library.
Блоки разделов соединены по схеме, представленной на рисунках 4.15 - 4.17.
4.2.2 Порядок выполнения работы
Исследовать трехфазную симметричную цепь с нагрузкой соединенной звездой без нулевого провода.
Собрать трехфазную цепь (рисунок 4.15). Установить значения сопротивления резисторов Rа, Rb, Rc согласно варианту (приложение В). В результате получится симметричная трехпроводная трехфазная цепь при соединении нагрузки звездой без нулевого провода. Выполнить моделирование. Сохранить осциллограммы фазных токов (Ia, Ib, Ic), фазных напряжений (Uab, Ubc, Uca), линейных напряжений (Ua, Ub, Uc), напряжение смещения нейтрали (UNn) в отчет. Определить для каждого измеряемого параметра (по осциллограммам) угол сдвига фаз. Заполнить таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Результаты эксперимента исследуемой трехфазной симметричной цепи при соединении нагрузки звездой без нулевого провода
ИЗМЕРЕНО  | 
		|||||||||
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			, B  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			, А  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
ВЫЧИСЛЕНО  | 
		|||||||||
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			, B  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
Исследовать трехфазную несимметричную цепь с нагрузкой соединенной звездой без нулевого провода.
Рисунок 4.15 - Схема для исследования трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой без нулевого провода
Таблица 4.2 - Результаты эксперимента исследуемой трехфазной несимметричной цепи при соединении нагрузки звездой без нулевого провода
ИЗМЕРЕНО  | 
		|||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
ВЫЧИСЛЕНО  | 
		|||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
Увеличить значения сопротивления в 2 раза одного из резисторов Rа, Rb, Rc. В результате получится несимметричная трехпроводная трехфазная цепь при соединении нагрузки звездой без нулевого провода. Выполнить моделирование. Сохранить осциллограммы фазных токов (Ia, Ib, Ic), фазных напряжений (Uab, Ubc, Uca), линейных напряжений (Ua, Ub, Uc), напряжение смещения нейтрали (UNn) в отчет. Определить для каждого измеряемого параметра (по осциллограммам) угол сдвига фаз. Заполнить таблицу 4.2.
Исследовать трехфазную симметричную цепь с нагрузкой соединенной звездой с нулевым проводом.
Собрать трехфазную цепь (рисунок 4.16). Установить значения сопротивления резисторов Rа, Rb, Rc согласно варианту. В результате получится симметричная трехпроводная трехфазная цепь при соединении нагрузки звездой с нулевым проводом. Выполнить моделирование. Сохранить осциллограммы фазных токов (Ia, Ib, Ic), фазных напряжений (Uab, Ubc, Uca), линейных напряжений (Ua, Ub, Uc), напряжение смещения нейтрали (UNn) и тока нулевого провода (INn) в отчет. Определить для каждого измеряемого параметра (по осциллограммам) угол сдвига фаз. Заполнить таблицу 4.3.
Таблица 4.3 - Результаты эксперимента исследуемой трехфазной симметричной цепи при соединении нагрузки звездой с нулевым проводом
ИЗМЕРЕНО  | 
		||||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
			
				  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			
				  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
ВЫЧИСЛЕНО  | 
		||||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
			
				  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
Исследовать трехфазную несимметричную цепь с нагрузкой соединенной звездой с нулевым проводом.
Увеличить значения сопротивления в 2 раза одного резисторов Rа, Rb, Rc. В результате получится несимметричная трехпроводная трехфазная цепь при соединении нагрузки звездой с нулевым проводом. Выполнить моделирование. Сохранить осциллограммы фазных токов (Ia, Ib, Ic), фазных напряжений (Uab, Ubc, Uca), линейных напряжений (Ua, Ub, Uc), напряжение смещения нейтрали (UNn) и тока нулевого провода (INn) в отчет. Определить для каждого измеряемого параметра (по осциллограммам) угол сдвига фаз. Заполнить таблицу 4.4.
Рисунок 4.16 - Схема для исследования трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой с нулевым проводом
Таблица 4.4 - Результаты эксперимента исследуемой трехфазной несимметричной цепи при соединении нагрузки звездой с нулевым проводом
ИЗМЕРЕНО  | 
		||||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
Продолжение таблицы 4.4
ВЫЧИСЛЕНО  | 
		||||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
Исследовать трехфазную симметричную цепь с нагрузкой соединенной треугольником.
Собрать трехфазную цепь (рисунок 4.17). Установить значения сопротивления резисторов Rа, Rb, Rc согласно варианту (приложение В). В результате получится симметричная трехпроводная трехфазная цепь при соединении нагрузки треугольником. Выполнить моделирование. Сохранить осциллограммы линейных токов (Ia, Ib, Ic), фазные токи нагрузки (Iab, Ibc, Ica), фазных напряжений (Uab, Ubc, Uca), в отчет. Определить для каждого измеряемого параметра (по осциллограммам) угол сдвига фаз. Заполнить таблицу 4.5.
Рисунок 4.17 - Схема для исследования трехфазной цепи при соединении нагрузки треугольником
Таблица 4.5 - Результаты эксперимента исследуемой трехфазной симметричной цепи при соединении нагрузки треугольником
ИЗМЕРЕНО  | 
		||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			
				  | 
			, B  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
ВЫЧИСЛЕНО  | 
		||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			
				  | 
			
				  | 
			
				  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
Исследовать трехфазную симметричную цепь с нагрузкой соединенной треугольником.
Увеличить значения сопротивления в 2 раза одного резисторов Rа, Rb, Rc. В результате получится несимметричная трехпроводная трехфазная цепь при соединении нагрузки треугольником. Выполнить моделирование. Сохранить осциллограммы линейных токов (Ia, Ib, Ic), фазные токи нагрузки (Iab, Ibc, Ica), фазных напряжений (Uab, Ubc, Uca), в отчет. Определить для каждого измеряемого параметра (по осциллограммам) угол сдвига фаз. Заполнить таблицу 4.6.
Таблица 4.6 - Результаты эксперимента исследуемой трехфазной несимметричной цепи при соединении нагрузки треугольником
ИЗМЕРЕНО  | 
		||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
			, град  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
ВЫЧИСЛЕНО  | 
		||||||||
, В  | 
			, В  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, B  | 
			, А  | 
			, А  | 
			, А  | 
		
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
			
  | 
		
