Лабораторная работа №4
.docБелгородский Государственный Технологический Университет им. В.Г. Шухова
Кафедра электротехники и автоматики
Преподаватель_________________________
«__» ________________200__года
Группа _______________________
Студент ______________________
Рабочее место № _____
12 перемычек
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 (М218)
Определение параметров и исследование режимов работы электрической цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности, резистора и конденсатора. Резонанс напряжений.
Цель работы:
-
Определение параметров схемы замещения индуктивной катушки с магнитопроводом.
-
Изучение основных режимов работы электрической цепи при последовательном соединении R, L, C.
-
Изучение методов построения векторных диаграмм напряжений и токов.
Рис. 4.1.
1. Определение параметров схемы замещения катушки индуктивности
Таблица 4.1
Экспериментальные данные |
Расчётные значения |
|||||||||
U, B |
IН, A |
P, Вт |
S, BA |
Z1∑, Ом |
R1∑, Ом |
RL1, Ом |
ХL1, Ом |
L1, Гн |
cosφ |
Iрез mах, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ
; ; ; ; ;
Ом; ; ; .
2. Расчётные параметры для опыта резонанса напряжений
Таблица 4.2
C11рез, мкФ |
Umin, В |
IН=Iрез, А |
|
|
|
РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ
При резонансе XL1=XC11, поэтому
3. Результаты опыта резонанса напряжений
Таблица 4.3
Экспериментальные данные |
Расчет |
|||
Umin, B |
Iрез, А |
Р, Вт |
Срез, мкФ |
cosφ |
|
|
|
|
|
4. Определение расчётным путём значения cosφ и тока I в цепи при максимальном значении ёмкости конденсатора С11= 63 мкФ и U=Umin.
Таблица 4.4
Исходные данные |
Расчётные значения |
|||
Umin, B |
C11, мкФ |
XC11, Ом |
I, A |
cosφ |
|
|
|
|
|
РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ
, , .
5. Зависимость I = f(C11) , cosφ = f(C11), UC11= f(C11), UL1= f(C11) при Umin= B.
Таблица 4.5
C11, мкф |
8 |
16 |
24 |
32 |
40 |
44 |
48 |
56 |
63 |
I, A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P, Bт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UC11, B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UL1,B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cosφ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.Расчётные формулы для построения векторных диаграмм
7. Построить векторные диаграммы
8. Выводы по работе
Порядок выполнения лабораторной работы № 4 (М 218)
12 перемычек
-
Убедиться, что все выключатели стенда выключены (находятся в нижнем положении).
-
Собрать схему рис. 4.1, при этом: - PV2 и С11 не подключать;
- R17 соединить перемычкой с проводом, идущим к фазе «В»;
- R18 перемычкой к проводу фазы «В» не подключать.
-
0пределить цену деления приборов, используемых в опыте. Изучить порядок выполнения работы.
-
Доложить преподавателю о готовности к выполнению работы.
-
С разрешения преподавателя подать напряжение на стенд (нажать черную кнопку SВ1).
-
Убедиться, что тумблер ЛАТР ТV2 находится в положении «0→100В», а оба переключателя установлены на «0» (по синей шкале). Подать напряжение на ЛАТР ТV2 (включить SAЗ).
-
Левым переключателем ЛАТР ТV2 увеличивать напряжение, подаваемое на схему, до установления по прибору РА1 тока Iн = 0,8А. При необходимости подкорректировать величину напряжения и тока правым переключателем ЛАТР ТV 2.
-
Снять показания приборов PW, PA1, PV3 и записать их в таблицу 4.1.
-
Выключить SAЗ. Оба переключателя ЛАТР ТV2 установить на «0».
-
Рассчитать максимально возможное значение тока при резонансе Iрез.max. Рассчитать напряжение Umin, при котором в режиме резонанса напряжений ток в цепи не превысит Iн = 0,8А. Результаты расчетов записать в таблицы 4.1, 4.2.
-
Собрать схему рис. 4.1. PV4 подсоединить проводами к L1 (на схеме управляемого выпрямителя). Убедиться, что тумблер SA4 выключен (рычажок вниз).
-
С разрешения преподавателя включить SAЗ. Переключателями ЛАТР ТV2 установить по прибору PVЗ значение Umin. Если 50В < Umin < 80В, то вместо PV3 включить выносной вольтметр электромагнитной системы, позволяющий измерять напряжение в диапазоне 50÷80 В. Если Umin=50±5B, то опыт проводить при Umin=50В. Во время опыта поддерживать Umin постоянным.
-
Изменяя емкость C11, задавая значения, указанные в таблице 4.5, снять зависимости I = f (C11), P = f (C11), UL1 = f (C11), UC11 = f (C11) при Umin = const. Результаты измерений записать в таблицу 4.5. Данные измерений в момент резонанса напряжений записать в таблицу 4.3.
-
Выключить SAЗ. Выключить питание стенда (нажать красную кнопку SB2).
-
Доложить преподавателю о выполнении работы. Переключатели схемы поставить в исходное положение. Разобрать схему.
-
Сдать рабочее место преподавателю.
-
Рассчитать параметры схемы замещения катушки индуктивности (таблица 4.1).
-
Определить величину ёмкости С11, при которой в цепи наступает резонанс напряжений (С11рез). Результат записать в таблицу 4.2. Сравнить результат расчёта с опытными данными (таблица 4.3).
-
Определить расчётным путём значение cosφ и тока I в цепи при максимальном значении ёмкости конденсатора С11 = 63 мкФ. Результаты расчётов записать в таблицу 4.4.
-
По результатам измерений ( таблица 4.5) рассчитать cosφ.
-
Построить зависимости I = f (C11), cosφ = f (C11), UL1 = f (C11), UC11 = f (C11) в единой координатной системе.
-
Построить векторные диаграммы напряжений и токов для трех режимов: до резонанса, при резонансе и после резонанса.
-
Сделать выводы по работе.