Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
Институт энергетики
Отчет по лабораторной работе № 10
«Исследование пассивного четырехполюсника»
Выполнили:
Проверила:
Санкт-Петербург
2021
Таблица 1. Параметры четырехполюсника в опытах ХХ и КЗ
Включение |
Опыт |
U, В |
I, А |
ϕ, ◦ |
z, Ом |
Z, Ом |
Прямое |
ХХ |
100 |
0,76 |
-34 |
132 |
|
КЗ |
100 |
1,875 |
-68 |
53,3 |
|
|
Обратное |
XX |
100 |
0,85 |
-53 |
118 |
|
КЗ |
100 |
2,2 |
-87 |
45,5 |
|
Расчет сопротивлений:
Проверка выполнения соотношений:
На основе параметров из таблицы 1, получена матрица А параметров четырехполюсника и параметры Т- и П-образных эквивалентных схем четырехполюсника:
1,25 +j0,02 |
4-j57 |
0,008+j0,005 |
1,06–j0,35 |
Определение
параметров схемы замещения, снятие
внешних характеристик.
Для
Т-образной схемы
,
,
.
Для
П-образной схемы
,
,
.
Таблица 2. Параметры эквивалентной схемы.
T – схема |
|
П – схема |
||||
Z1, Ом |
Z2, Ом |
Y0, 1/Ом |
|
Z0, Ом |
Y1, 1/Ом |
Y2, 1/Ом |
23–j14 |
-16 – j34 |
0,008+j0.005j |
|
4 - j57 |
0.006 + j0.001 |
0.000+j0.004 |
Так как в Т-образной схеме в Z2 присутствует отрицательная действительная часть, выбираем Т-образную схему замещения.
Внешняя
характеристика заданного четырехполюсника,
при изменении сопротивления резистора.
Таблица 3. Внешняя характеристика четырехполюсника при U1 = 100 В
|
R0 |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
R8 |
R9 |
U2, В |
80 |
77 |
77 |
75 |
72 |
70 |
65 |
52 |
31 |
0 |
I2, А |
0 |
0,25 |
0,35 |
0,51 |
0,64 |
0,76 |
0,93 |
1,35 |
1,7 |
1,85 |
Таблица 4. Внешняя характеристика П-образной схемы замещения при U1 = 100 В
|
R0 |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
R8 |
R9 |
U2, В |
82 |
81 |
80 |
77,5 |
75 |
72,5 |
68 |
52 |
31 |
0 |
I2, А |
0 |
0.27 |
0.37 |
0.55 |
0.68 |
0.81 |
0.99 |
1,35 |
1.65 |
1.85 |
Векторная диаграмма
;
Для нахождения внешней характеристики исследуемого четырехполюсника, полученной из построенной круговой диаграммы, найдем несколько значений U2 и I2.
Таблица 2. Внешняя характеристика, полученная из круговой диаграммы
lU, См |
lI, См |
U2, В |
I2, А |
0 |
4,2 |
0 |
1,68 |
2 |
4 |
20 |
1,6 |
3,7 |
3,7 |
37 |
1,48 |
5 |
3,3 |
50 |
1,32 |
6,5 |
2,8 |
65 |
1,12 |
7,6 |
1,2 |
76 |
0,48 |
7,8 |
0 |
78 |
0 |
Выводы:
В ходе работы была исследована схема с подключенным четырёхполюсником. По результатам проведенных опытов холостого хода и опытов короткого замыкания были получены А-параметры и установлены сопротивления четырёхполюсника.
Полученные
комплексы сопротивлений четырёхполюсника
с малой погрешностью удовлетворяют
соотношению
.
Кроме того, были определены параметры
П-образной схемы, эквивалентной данному
четырёхполюснику.
Была построена круговая диаграмма исследуемого четырехполюсника и внешняя характеристика исследуемого четырехполюсника, внешняя характеристика четырехполюсника, эквивалентного ему, а также внешняя характеристика исследуемого четырехполюсника, полученная из построенной круговой диаграммы, которые почти совпадают.