Опрацювання результатів досліду

1. Визначити розбіжність виміряного опору ізоляції обмоток статора двигуна з мінімально допустимим, використовуючи формулу:

,

де R_ДОП = 0,5 МОм – мінімально допустимий опір ізоляції.

2. Розрахувати відстань до місця пошкодження жил кабеля. Результати розрахунків занести в таблицю:

№ досліду	Опори плечей моста		Відстань до місця пошкодження ізоляції, M
	R1	R2	Жила:	Жила:
1
2

3. Скласти висновок за результатами виконаної роботи.

Запитання для самоперевірки

1. Який мінімально допустимий опір ізоляції обмоток статора і жил кабелю при напрузі до 1000 В?

2. Яким приладом виміряють опір ізоляції?

3. Який вимірювальний механізм використовують в мегомметрі?

4. При якій напрузі необхідно визначити опір ізоляції?

5. Від якого джерела енергії живиться мегаомметр?

6. З якою частотою необхідно обертати рукоятку мегаомметра?

7. Яким приладом можна визначити місце пошкодження жил кабелю?

8. В чому виражається рівновага моста?

9. Як визначити місце пошкодження жил кабелю мостом?

10. В якому випадку при визначенні місця пошкодження жил кабелю необхідно врахувати опір з'єднувальних проводів?

4. «Дослідження низькочастотного електричного фільтру» Мета роботи

1. Вивчити принцип дії низькочастотних електричних фільтрів.

2. Встановити полосу пропускання електричного фільтра.

3. Виміряти коефіцієнт затухання і фази електричного фільтра.

Основні теоретичні положення

Дія електричних фільтрів заснована на тому , що індуктивні елементи чинять струмам низьких частот малі опори, а ємкісні – великі опори. При струмі високих частот спостерігається протилежне явище. При відповідному

Рис. 4.8 – Схема LC-фільтра: а) Т-подібний; б) П-подібний

виборі величини індуктивностей і ємностей, ввімкнутих за T- або П-подібними схемами (рис. 4.1, а і б) можна одержати фільтрову дію таких пристроїв, забезпечити неоднакову їх провідність для струмів різних частот. В результаті цього електричні фільтри майже без перешкод пропускають до електроприймачів тільки струми визначених частот, а струми інших частот проходять до них з великим затуханням. У відповідності з цим кожний електричний фільтр має визначену смугу пропускання (зону прозорості), і смугу затримання (зону затухання), які фіксуються конкретним діапазоном частот. Зокрема, низько частотні електричні фільтри без втрат (рис. 4.1) пропускають струми частоти f, що лежить в межах визначених нерівністю: 0 ≤ f ≤ f₀,де- резонансна частота фільтра:

.

Погоджений режим фільтра має місце, якщо він навантажений на характеристичний погоджений опір:

,

де Z_1x, Z_1k– комплексні опори фільтра відповідно при дослідах холостого ходу і короткого замикання.

Характеристичні опори для T-і П-подібної схеми визначають за формулами:

,

де –хвильовий опір фільтра.

В зоні затухання характеристичний опір Z_стT-подібної схеми має індуктивний характер, в результаті чого вхідний І₁ і вихідний I₂струми відстають по фазі від напруг.

Для П-подібного фільтра характеристичний опір Z_cпв зоні затухання має ємнісний характер, тому вхідний і вихідний струми випереджують по фазі напруги.

Напруга U₂і струм I₂на виході фільтра пов'язані з аналогічними величинами U₁і I₁на вході фільтра такими залежностями:

U₂=U₁·e^-b·e^-jα; I₂=I₁·e^-b·e^-jα.

В цих виразах e^-b показує, в скільки разів модуль відповідної величини на виході фільтра, погодженого з навантаженням, менше її на вході фільтра, а e^-jα свідчить про величину зсуву фаз між тими ж величинами на кут . Із останніх формул випливає, що:

.

Тоді коефіцієнт затухання b буде:

.

Величина коефіцієнта затухання вимірюється в неперах. Затуханню в 1неп відповідає зменшення вихідних величин фільтра відносно вхідних в е = 2,718 разів.

Коефіцієнт затухання виражають також в децибелах , користуючись формулою:

,

звідки випливає, що 1неп = 8,686дб , а 1дб = 0,115неп.

В смузі пропускання електричного фільтра коефіцієнт затухання b=0 і фільтр пропускає коливання без затухання. В цьому випадку модулі відповідних величин на вході і виході фільтра однакові, тобто U₁=U₂;I₁=I₂.

В смузі затримання електричного фільтра , коли відношення f/f₀ змінюється в межах від одиниці до нескінченності, коефіцієнт затримання буде:

,

тобто стає більше нуля, що свідчить про затухання коливань (рис. 4.2). Коефіцієнт фази α в смузі пропускання фільтра визначається за формулою:

=arccos[l – 2(f/f₀)²]

і змінюється в межах від нуля до π, зберігаючи це значення незмінним на всій смузі затримання (рис. 2).

Рис. 4.9 – Характеристики низькочастотного фільтра

Експериментальне визначення коефіцієнта фази  виконують електронним осцилографом, якому на вхід Y подають вхідну напругу U₁ =U_1m sin(ωt+α), а на вхід X вихідну U₂ =U_2m sin(ωt) (рис. 4.3).

На екрані з'являється фігура Лісажу у вигляді еліпса, вписаного в прямокутник з сторонами 2U_1m і 2U_2m Точки 1, 2, 3, 4 еліпса, які проходять електронний промінь на екрані осцилографа, відповідають точкам 1, 2, 3, 4 синусоїди вхідної напруги U₁ =U_1m sin(ωt+α), а точки 1, 2, 3, 4 – синусоїд вихідної напруги U₂ =U_2m sin(ωt). Положення і форми еліпса, який в окремому випадку можеперетворитися в пряму або коло, а також напрям обертання електронного проміннязалежать від величини коефіцієнта фази (рис. 4.4), що визначається за формулою:

,

де В – ордината точки перетину вертикальної осі з фігурою Лісажу; А – ордината верхньої точки фігури Лісажу.

Напрям обертання електронного проміння легко встановити невеликою зміною коефіцієнта фази α в ту чи іншу сторону й спостереженням за відповідним характером зміни фігури Лісажу. Так , наприклад , якщо фігура Лісажу відповідає коефіцієнту фази α=π/4 або α=7π/4 (рис. 4.4), то збільшення коефіцієнта фази на π/4 в першому випадку дає коло, а в другому-пряму лінію.

Рис. 4.10 – Визначення коефіцієнта фази електронним осцилографом

Рис. 4.11 – Фігури Лісажу при однакових амплітудах напруг,

зсунутих по фазі на кут α.