Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общая электротехника. Учебное пособие.pdf
Тема: РАЗВЕТВЛЁННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО
ТОКА С АКТИВНО-РЕАКТИВНЫМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ.
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА ТОКОВ
Задание 4
Цель: получить навыки компьютерного моделирования разветвлённой
цепи синусоидального тока с активно-реактивными сопротивлениями.
Задачи:
1.
Смоделировать заданные электрические цепи.
2.
Для каждого элемента цепи задать значения, полученные при выпол-
нении работы на лабораторном стенде.
3.
Определить резонансные частоты для каждой цепи по показаниям
приборов.
4.
Вывести резонансные кривые цепи с помощью Боде-плоттера.
Порядок выполнения работы
1. Собрать электрические цепи, показанные на рис. 36. Измерить паде-
ния напряжений на цепочке, состоящей из реостата и резистора.
2. Изменяя частоту сигнала и сравнивая значения токов в обеих ветвях
цепи, определить резонансную частоту. Вывести на экран Боде-плоттера резонансную кривую (рис. 37 и 38).
а)
б)
Рис. 36. Разветвлённая электрическая цепь
41
а)
б)
Рис. 37. Разветвлённая электрическая цепь с подключённым Боде-плоттером
а)
б)
Рис. 38. Использование Боде-плоттера для определения резонансной частоты
3.
Полученные результаты сравнить с результатами реального экспе-
римента.
42
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ СЛОЖНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
С АКТИВНО-РЕАКТИВНЫМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ
Цель: получить навыки компьютерного моделирования сложной элект-
рической цепи переменного тока.
Задачи:
1.
Смоделировать заданную электрическую цепь.
2.
Для каждого элемента цепи задать значения, полученные при выпол-
нении работы на лабораторном стенде.
3.
Измерить токи в ветвях и падения напряжений на элементах цепи.
Порядок выполнения работы
1. Собрать электрическую цепь, показанную на рис. 39. Измерить паде-
ние напряжений на каждом элементе цепи и токи в ветвях.
Задание 5
Рис. 39. Сложная электрическая цепь переменного тока
2. Показания приборов сравнить с результатами, полученными в ходе
реального эксперимента.
Тема: ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
Задание 6
Цель: получить навыки компьютерного моделирования переходных
процессов в линейных электрических цепях при наличии одного или двух
накопителей энергии. Получить навыки применения виртуального осциллографа для исследования и измерения быстропротекающих периодических
несинусоидальных электрических величин.
43
Задачи:
1.
Смоделировать заданные электрические цепи переменного тока.
2.
Для каждого элемента цепи задать значения, полученные при выпол-
нении работы на лабораторном стенде.
3.
Получить осциллограммы переходных процессов.
Порядок выполнения работы
1. Собрать электрическую цепь, показанную на рис. 40.
2.
Исследовать сигнал, поступающий от генератора прямоугольных
импульсов. Для этого перевести переключатель 1 в положение, показанное на
рис. 40, а. Установить максимальное значение переменного резистора R1.
Подключить осциллограф к клеммам Х1 и Х5. Определить период и частоту
исследуемого сигнала.
44
а)
б)
Рис. 40. Исследование сигнала c выходного генератора
прямоугольных импульсов
3. Исследовать переходный процесс в RC-цепи. Изменяя сопротивле-
ние R
, получить осциллограмму переходного процесса, схожую с рис. 41, б.
1
Для этого установить переключатели 1 и 2 в положение, показанное на
рис. 41, и подключить осциллограф к клеммам Х2 и Х5. Определить период,
частоту исследуемого сигнала и продолжительность переходного процесса.
а)
б)
Рис. 41. Переходный процесс в RC-цепи
4. Исследовать переходный процесс в RL-цепи. Изменяя сопротивление
R
, получить осциллограмму переходного процесса, схожую с рис. 42, б.
2
Для этого установить переключатели 1 и 2 в положения, показанные на
рис. 42, и подключить осциллограф к клеммам Х3 и Х5. Определить период,
частоту исследуемого сигнала и продолжительность переходного процесса.
45
а)
б)
Рис. 42. Переходный процесс в RL-цепи
5.
Исследовать переходный процесс в электрической цепи с двумя
накопителями энергии – конденсатором и катушкой индуктивности. Изменяя
сопротивление R
, получить осциллограмму переходного процесса, схожую
2
с рис. 43, б. Для этого установить переключатели 1 и 2 в положения, показанные на рис. 43, и подключить осциллограф к клеммам Х4 и Х5. Определить период и частоту исследуемого сигнала и продолжительность переходного процесса.
Полученные результаты сравнить с результатами, полученными ра-
6.
нее при выполнении работы на лабораторном стенде.
46
а)
б)
Рис. 43. Переходный процесс в цепи с двумя накопителями энергии
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
Цель: получить навыки компьютерного моделирования схем с нелиней-
ными и линейными элементами.
Задачи:
1.
Смоделировать заданные электрические цепи с линейным и нели-
нейным элементами.
2.
Для каждого элемента цепи задать значения, полученные при выпол-
нении работы на лабораторном стенде.
3.
Снять вольтамперные характеристики (ВАХ) линейного и нелиней-
ного элементов цепи постоянного тока.
4.
Построить графические зависимости и определить рабочую точку
нелинейного элемента.
Задание 7
47
Порядок выполнения работы
1. Для снятия ВАХ линейного элемента смоделировать схему, пред-
ставленную на рис. 44, при разных значениях питающего напряжения от 0
до 0,7 В.
Рис. 44. Пример схемы измерения ВАХ линейного элемента
2. Для снятия ВАХ нелинейного элемента смоделировать схему, пред-
ставленную на рис. 45, при разных значениях питающего напряжения от 0
до 0,7 В.
Рис. 45. Пример схемы измерения ВАХ нелинейного элемента
3. Аналогично предыдущим двум пунктам снять ВАХ параллельной и
последовательной цепей линейного и нелинейного элементов, представленных на рис. 46, а и б соответственно.
а) б)
Рис. 46. Пример схем измерения ВАХ параллельной и последовательной цепей
48
Рис. 47. Пример определения напряжения холостого хода и
тока короткого замыкания
4. Определить напряжение холостого хода и ток короткого замыкания
в схеме с линейным и нелинейным элементами (рис. 47).
5.
Построить полученные ВАХ и рабочую точку нелинейного элемента,
используя средства программы Microsoft Excel или другое программное
обеспечение.
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЁХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
Цель: получить навыки компьютерного моделирования трёхфазных
электрических цепей.
Задачи:
1.
Смоделировать заданные электрические цепи.
2.
Исследовать трёхпроводную и четырёхпроводную трёхфазные цепи
при соединении приёмников электрической энергии по схеме «звезда». Установить соотношения между линейными и фазными токами и напряжениями
при симметричной и несимметричной нагрузках.
3.
Исследовать трёхфазную цепь при соединении приёмников по схеме
«треугольник». Установить соотношения между линейными и фазными токами и напряжениями при симметричной и несимметричной нагрузках.
Задание 8
1. Смоделировать работу трёхпроводной трёхфазной электрической це-
пи при подключении симметричного приёмника по схеме «звезда». Пример
такого подключения приведён на рис. 48. Аналогичная схема включения используется и для несимметричного приёмника.
2.
Смоделировать работу четырёхпроводной трёхфазной электрической
цепи при подключении симметричного приёмника по схеме «звезда». Пример
такого подключения приведён на рис. 49. Аналогичная схема включения
используется и для несимметричного приёмника.
Порядок выполнения работы
49
Рис. 48. Трёхпроводная схема соединения потребителей «звезда»
с симметричной нагрузкой
Рис. 49. Четырёхпроводная схема соединения потребителей «звезда»
с симметричной нагрузкой
50