ТОЭ / методичка тоэ часть1

построенным в п. 3.6. Выделить положение векторов токов, соответствующее резонансу.

6.Контрольные вопросы

6.1.Как добротность последовательного контура влияет на вид его частотных характеристик? Проиллюстрировать результатами измерений !

ирасчетов.- Какие свойства контура определяются его добротностью?

6.2.Какие способы настройки контуров в резонанс Вы знаете? Какие из них используются в данной работе? Сформулируйте условие резонанса напряжений в общем случае.

6.3.Объясните приемы построения векторных диаграмм напряжений последовательного контура по показаниям приборов.

6.4.Объясните построение частотных характеристик параллельного контура при известных параметрах контура (L , С) и напряжении на входе

U.6.5. Объясните прием построения экспериментального годографа I2 и I для цепи, состоящей из двух, параллельных R, L и С ветвей, при изменении С по данным табл. 8.б.

6.6. Сформулируйте условие резонанса токов. Проверьте соблюдение

этого условия по данным табл. 6 и 8б.

6.7. По заданию преподавателя постройте векторную диаграмму токов для одного из режимов цепи, состоящей из параллельного соединения R-L и С- ветвей.

6.8. По показаниям, каких приборов можно судить о настройке в резонанс последовательного, параллельного контуров?

РАБОТА № 7 ИССЛЕДОВАНИЕ ЦПЕЙ С ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ

I. Цель работы

Изучить основные закономерности, присущие электрическим цепям при

наличии магнитной связи между ее элементами;

овладеть приемами экспериментального определения взаимной индуктивности и коэффициента связи двух катушек, а также построить векторные диаграммы простых цепей со взаимной индуктивностью;

экспериментально исследовать "воздушный" трансформатор.

2. Краткие пояснения к работе

Вкачестве источника энергии в данной работе используется одна из фаз трехфазного блока промышленной частоты. Во всех опытах напряжение источника питания устанавливается равным 20 В

Вкачестве элементов с магнитной связью используются катушки

L1,L2 , выводы которых находятся на панели блока индуктивностей на правой стороне стенда. Одноименные зажимы катушек помечены звездочками

Действующие значения напряжений и токов измеряются приборами Щ-4300. Эти же приборы используются для измерения омического сопротивления обмоток.

3.Подготовка к работе

3.1.Изучить разделы курса ТОЭ, относящиеся к цепям с взаимной индуктивностью.

3.2.Привести выражения для определения параметров катушки Zк,XL и L по измеренным действующим значениям напряжения U, тока I и активного сопротивления R , а также - величин X м , М и коэффициента связи Ксв двух катушек по измеренным значениям U2 и I2 /рис. 1/.

3.3. Привести выражение для расчета Хм и М двух катушек по измеренным значениям напряжения U , тока I и суммарного активного сопротивления при их последовательном согласном и встречном соединении /рис. 2, а, б/.

3.4.Для одной из схем /рис. 3а или 3б/ в зависимости от номера бригады построить /качественно/ векторно-топографическую диаграмму. На диаграмме показать векторы напряжений на каждой из обмоток.

3.5.Написать уравнения по законам Кирхгофа для цепей c параллельным соединением магнитосвязанных элементов /рис. 4/.

3.6.Написать уравнения и построить /качественно/ векторную диаграмму "воздушного" трансформатора /рис. 5/.

4.Рабочее задание

4.1.Непосредственным измерением получить величины омического сопротивления R каждой из катушек, затем каждую из катушек подключить к выводам фазы трехфазного блока, предусмотрев возможность измерения напряжения V и тока I. Установив

Таблица 1

Таблица 1а

Рис.2

Таблица 2

сопротивлений. Установив напряжение источника питания U1 по ведению

Таблица 5

6.Контрольные вопросы

6.1.Что такое элементы с магнитной связью? Сформулируйте понятие об одноименных зажимах магнитосвязанных катушек. Как определяется положительное направление ЭДС взаимоиндукции?

6.2.Какие способы определения одноименных зажимов. XM, М, Kсв вы знаете? Какие из них использованы в работе?

6.3.Объясните приемы построения векторных и топографических диаграмм неразветвленной /рис. 3/ и разветвленной /рис. 4/ цепей со взаимной индуктивностью.

6.4.Объясните приемы построения векторной диаграммы "воздушного" трансформатора.

6.5.Что такое вносимое сопротивление? Рассчитайте величины Zвы и I1 для одного из режимов. Сравните расчетное и опытное значения I1.

6.6.Сформулируйте понятие об идеальном и совершенном трансформаторах. Объясните использование идеального трансформатора в качестве согласующего элемента.

РАБОТА № 8

Часть I. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ НАГРУЗКИ В "ЗВЕЗДУ"

1. Цель работы

Изучить основные закономерности, присущие трехфазным цепям, при соединении в "звезду" симметричной и несимметричной нагрузки с нейтральным проводом и без него;

экспериментально исследовать различные режимы работы трехфазные цепей при соединении нагрузки в "звезду" с нулевым проводом и без него;

освоить приемы построения векторно-топографических диаграмм трехфазных цепей при соединении нагрузки в "звезду" по показаниям приборов;

сравнить результаты экспериментальных исследований и расчетов различных режимов работы трехфазных цепей при соединении нагрузки в "звезду".

2.Пояснения к работе

Вданной работе используется трехфазный генератор промышленной

Измерительные приборы - цифровые авометры Щ-4300.

3.Подготовка к работе

3.1.Изучить разделы курса ТОЭ, относящиеся к расчету трехфазных цепей со статической нагрузкой.

3.2.Полагая известными /табл. 1а/ фазные напряжения генератора и сопротивления фазных нагрузок, рассчитать указанные в табл.1брежимы работы трехфазной цепи с нейтральным проводом и без него при R А = R В= R С. Результаты расчетов записать в соответствующие графы табл. 1б.

3.3.Полагая известными /табл. 2а, 2б/ фазные напряжения генератора и сопротивления фазных нагрузок, рассчитать указанные в табл. 26 режимы работы трехфазной цепи с нейтральным проводом и без него при несимметричной однородной нагрузке (R А = R В= R С) .Результаты расчетов записать в соответствующие графы табл. 2б.

4.Рабочее задание

4.1.Собрать схему трехфазной цепи с симметричной нагрузкой, соединенной в "звезду" с нейтральным проводом /рис. 1а/. При сборке схемы предусмотреть возможность измерения всех токов и напряжений. Измерить линейные и фазные напряжения, токи и ток в нейтральном проводе. Результаты измерений записать в табл. 1б.

4.2.Те же измерения выполнить при отключенной фазе А. При обрыве фазы А напряжение UA измеряется на отключенной фазе, т.е. между точками А и 0' . Результаты измерений записать в табл. 1б.

4.3.Восстановить симметричный режим, после чего отключить нейтральный провод /схема на рис. 1б/. Измерить фазные и линейные напряжения генератора, фазные напряжения на нагрузке, напряжение смещения нейтрали и фазные токи. Результаты измерений записать в табл. 1б.

6 20 R2 20 05 20

610 30

4.4.Те же измерения выполнить при обрыве, а затем при коротком замыкании фазы А. При измерении фазных напряжений на нагрузке вольтметр подключается к точкам А , в t С и 0 . Результаты измерений записать в табл. I.

4.5.Собрать схему трехфазной цепи с однородной несимметричной нагрузкой, соединенной в "звезду" с нейтральным проводом /схема рис. 1а/. Фазные напряжения генератора и сопротивления фазных нагрузок взять в соответствии с номером бригады по табл. 2а. Измерить указанные в табл. 26 величины при нормальном режиме, а затем - при обрыве фазы А. Результаты измерений записать в табл. 26.

4.6.Восстановить схему и отключить нейтральный провод /схема рис. 16/. Наследовать нормальный режим работы цепи, а также режимы при обрыве, а затем при коротком замыкании фазы А. Результаты измерений

5.Обработка результатов исследований

5.1.Сравнить результаты измерений и расчетов режимов работы трехфазной цепи с нейтралью и без нейтрали при RА=RВ=RС. Построить в масштабе векторно-топографические диаграммы исследованных режимов по экспериментальным данным /табл. 16/.

5.2.Сравнить результаты расчетов и экспериментальных исследований трехфазной цепи при однородной несимметричной нагрузке RА=RВ=RС /табл. 26/. По результатам измерений построить векторно-топографические диаграммы.

5.3. Для исследованных режимов трехфазных цепей с нейтралью и без нее при несимметричной неоднородной нагрузке /табл. 3б/ построить векторно-топографичеокие диаграммы по результатам измерений. Угол катушки рассчитать по данным п. 4.7. Конденсатор считать идеальным.

6. Контрольные вопросы

6.1.Как вы представляете себе симметричную трехфазную систему? Что такое симметричный трехфазный генератор; симметричная нагрузка?

6.2.Приведите соотношения между фазными и линейными токами, между фазными и линейными напряжениями на нагрузке в цепи с нейтралью. Справедливы ли они для цепи без нейтрали? ?

6.3.Как реагируют на несимметрию нагрузки цепи с нейтралью и без нее? В соответствии с этим сделайте вывод о том, какого рода нагрузка может работать в сети без нейтрали и какая нагрузка требует наличия нейтрального провода.

6.4.Поясните построение векторно-топографичеокой диаграммы трехфазной цепи с нейтралью при несимметричной однородной нагрузке по показаниям приборов.

6.5.Как диаграмма строится при однородной несимметричной нагрузке для цепи без нейтрали?

6.6.По заданию преподавателя объясните построение векторно-топо- графической диаграммы одного из режимов обрыва фазы А в цепи без нейтрали.

6.7.. По заданию преподавателя объясните построение векторно-топо- графичеокой диаграммы одного из режимов КЗ фазы А в цепи без нейтрали. Что будет при КЗ фазы А в цепи с нейтралью?

[I, с.266-276].

Часть II. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ НАГРУЗКИ В "ТРЕУГОЛЬНИК"

I. Цель работы

Изучить основные закономерности, присущие трехфазным цепям при симметричной и несимметричной нагрузках, соединенным в "треугольник";

экспериментально исследовать трехфазные цепи при соединении нагрузки в "треугольник";

освоить приемы построения векторно-топографических диаграмм трехфазных цепей при соединении нагрузки в "треугольник" по показаниям приборов;

сравнить результаты экспериментальных исследований и расчетов различных режимов работы трехфазных цепей при соединении нагрузки в "треугольник".

2.Пояснения к работе

Вработе используются: трехфазный генератор промышленной частоты, наборные резисторы, резисторы, катушки и конденсаторы блока нагрузок, магазин сопротивлений.

Дня измерений напряжений и токов предназначены цифровые авометры Щ-4300.

3. Подготовка к работе 3.1. Изучить разделы курса ТОЭ, относящиеся к данной работе.