- •Методические указания
- •«Теоретические основы электротехники»
- •Часть 2: «Электрические цепи переменного тока»
- •«Теоретические основы электротехники»
- •Содержание
- •«Исследование цепи трехфазного тока при соединении
- •Методические указания по выполнению лабораторных работ
- •Основные положения теории
- •1. Трехфазные цепи
- •2. Несимметричные режимы работы трёхфазной цепи :
- •3. Резонансные явления
- •Активная мощность максимальна и равна полной мощности на входе схемы
- •Лабораторная работа №1
- •Опыты, выполняемые в работе.
- •IV. Обработка результатов измерений.
- •V. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №2
- •Опыты, выполняемые в работе.
- •IV. Обработка результатов измерений.
- •V. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №3 резонанс напряжений
- •I. Подготовка к работе
- •II. Необходимые приборы и материалы
- •III. Порядок выполнения экспериментальной части работы
- •IV. Обработка результатов измерений
- •V. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 резонанс токов
- •I. Подготовка к работе
- •II. Необходимые приборы и материалы
- •III. Порядок выполнения экспериментальной части работы.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •V. Контрольные вопросы
V. Контрольные вопросы.
В чем отличие соединений фаз нагрузки по схеме ‘треугольник’ от соединения по схеме ‘звезда’?
Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении по схеме ‘треугольник’? Когда соотношение IЛ= IФ3 справедливо, а когда не справедливо?
Привести выражения, с помощью которых рассчитываются токи в линейных проводах в несимметричном режиме.
Как определяется линейный ток при симметричной и несимметричной нагрузке?
Лабораторная работа №3 резонанс напряжений
Цель работы: закрепление изученного теоретического материала путем исследования резонанса напряжений электрической цепи, умения собирать электрические схемы и получение навыков работы с электроизмерительными приборами.
I. Подготовка к работе
Повторить разделы курса ТОЭ, в которых рассматриваются общие положения теории цепей переменного тока.
Проработать теоретический материал связанный:
а). С явлением резонанса напряжений, с критерием, характеризующим его, и условием его возникновения;
б). С понятиями резонансной частоты, добротности, затухания контура и зависимости их от параметров цепи;
в). С энергетическими процессами при резонансе, с построением векторных и временных диаграмм напряжений и токов;
г). С сущностью и построением резонансных и частотных характеристик;
д). С понятием полосы пропускания и зависимостью ее от добротности;
е). С характеристиками контура при изменении параметров индуктивности L и емкости C при неизменной частоте на входе цепи;
ж). С построением векторных диаграмм при резонансе напряжений в сложных цепях.
II. Необходимые приборы и материалы
Лабораторный стенд «Уралочка-2».
Магазин емкостей –1 шт.
Катушка индуктивности –1 шт.
Ваттметр –1 шт.
Комплект соединительных проводов.
III. Порядок выполнения экспериментальной части работы
Собрать электрическую схему (рис.3.1.)
Определить цену деления приборов и установить на магазине емкостей заданные параметры.
Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.
Включить автомат переменного тока, установить при помощи реостата заданное напряжение и удерживать его в течении работы постоянным.
Изменяя значение емкости цепи найти точку резонанса.
Записать показания приборов при 5 значениях емкостей в таблицу №3, из них:
два значения при
одно значение при
два значения при
Рис.3.1. Принципиальная схема для исследования резонанса напряжений.
7. Обработать результаты измерений и сделать выводы
IV. Обработка результатов измерений
Таблица №3.
|
|
|
Измерено |
Вычислено | ||||||||||||||||
№ |
|
C |
U |
I |
Uк |
UL |
Uc |
P |
Zц |
Zк |
Rк |
Xк |
Xc |
Ua |
QL |
Qc |
Q |
S |
cos | |
|
|
мкФ |
В |
А |
В |
В |
В |
Вт |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
В |
ВАР |
ВАР |
ВАР |
ВА |
|
град |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По измеренным данным вычислить следующие величины:
полное сопротивление цепи Zц=U/I;
полное сопротивление катушки Zк=Uк/I;
активное сопротивление катушки Rк=P/I2;
реактивные сопротивления емкости и катушки индуктивности (Xc и Xк):
Xc=Uc/I, Xc=√Zк2 – Rк2;
падение напряжения на активном сопротивлении катушки Uа=P/I;
реактивную мощность выделяемую во всей цепи Q=√S2 – P2;
реактивные мощности выделяемые на емкости и катушке (Qc и Qк):
Qc=Uc∙I, Qк=Uк∙I;
полную мощность S=U∙I
косинус угла сдвига фаз:cos(φ)=P/S;
угол сдвига фаз:φ;
По полученным данным построить графики следующих зависимостей:
I=f(); Q=f(); UL=f(); Uc=f(); Ua=f(); P=f(); cos()=f(Xc);