5. Определение технических данных резисторов и электроизмерительных приборов по справочникам

Найдите технические данные серийных резисторов и приборов по заданиям согласно табл.1.1. Запишите в отчет необходимые сведения: для резисторов – назначение и основные технические данные, для приборов – измеряемые величины и род тока, пределы измерения, класс точности или основную погрешность, систему прибора – по возможности; если для прибора указано множество пределов измерения, то достаточно привести наименьшее и наибольшее значения по каждой величине.

Технические данные серийных резисторов можно найти в справочнике [4], а приборов – в справочнике [5] и других многочисленных справочниках и каталогах.

6. Экспериментальное исследование внешней характеристики источника электроэнергии

Как упоминалось в разд. 2, внешней характеристикой источника называют зависимость выходного напряжения U от тока I источника. Ток может протекать, если к источнику подключен потребитель электроэнергии (нагрузка источника). В эксперименте следует изменять в широких пределах сопротивление нагрузки Rнг и записывать пары значений U и I, необходимых для построения внешней характеристики (рис.1.1).

Эксперименты выполняются на универсальных стендах лаборатории электрических машин кафедры ЭОАТ, содержащих ряд источников электроэнергии, регулируемое сопротивление и необходимые измерительные приборы. Каждый студент снимает внешнюю характеристику источника по индивидуальному заданию. Номинальные данные источников и нагрузочного реостата, а также координаты начальной точки внешней характеристики приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Исходные сведения для выполнения работы

Бригады	Источник		Нагрузка	Координаты начальной точки
	Обознач. на стенде	Номин. данные UН, IН		№ студ. в бриг.
1 и 4	UА +—	230 В, 25 А	Rнг 278...7 Ом, 1…25 А	1 2 3 4 5	0,90 0,85 0,80 0,75 0,70	0,60 0,65 0,70 0,75 0,80
2 и 5	U1 +—	230 В, 25 А
3 и 6	UВ1 +—	230 В, 6 А

Примечания. 1. Источник U₁ и нагрузочный реостат Rнг здесь работают в однофазном режиме, поэтому можно использовать две любые их клеммы. 2. Напряжение источников регулируется с помощью рукояток с аналогичным обозначением, а сопротивление нагрузки – с помощью моторного привода, управляемого кнопками Rнг «Больше» и «Меньше».

Вычислите значения напряжения и тока в начальной точке внешней характеристики и подберите на стенде подходящие измерительные приборы, обращая внимание на систему и предел измерения. Составьте принципиальную электрическую схему для экспериментального исследования внешней характеристики (источник, нагруженный на реостат, измерительные приборы). Используйте стандартные условные графические изображения и конкретные буквенные обозначения выбранных элементов стенда. Предусмотрите возможность отключения нагрузки с помощью выключателя (например, SA17 или SA21). Вольтметр должен показывать напряжение источника при включенной и выключенной нагрузке.

Покажите преподавателю составленную схему и соберите ее на стенде. Обсудите порядок работы.

На универсальном стенде предусмотрены блокировки от грубых ошибок студентов, поэтому источники могут быть включены только после следующих дополнительных операций:

1. На обесточенном стенде (при выключенном вводном автоматическом выключателе QF на правой наклонной панели стенда) установите переключатели SA11, SA13 и последующие в нулевое положение, а рукоятки регуляторов источников и реостатов в следующие положения (max – по стрелке до упора, min – против стрелки, изображённой возле рукоятки):

(Uв2)min, (UA, U1)min, (Uв1)min, (Xнг)max.

2. Для возможности использования источников согласно табл.1.2 установите переключатели SA10 и SA12 в следующие положения:

для источника UA: SA10 → T,A, SA12 → —;

для источника U1: SA10 → T,A, SA12 → ~;

для источника Uв1: SA10 → Г, SA12 → 0.

3. Включите вводной выключатель QF и с помощью кнопки Rнг «Больше» установите максимальное значение нагрузочного реостата (Rнг)max – до остановки моторного привода реостата.

Пригласите преподавателя проверить собранную схему и порядок выполнения опытов. Получив разрешение, можете включить источник кнопкой S1. Выключается источник кнопкой S2.

Студенты бригады выполняют опыты поочередно по своим индивидуальным заданиям, остальные помогают записывать результаты измерений.

Включите исследуемый источник и с помощью выключателя подключите к нему нагрузочный реостат. Установите заданные начальные значения напряжения Uнач и тока Iнач источника, регулируя источник и сопротивление нагрузки. Следите, чтобы источник не перегружался. а приборы не зашкаливали. Положение рукоятки регулятора источника, соответствующее заданной начальной точке характеристики, не изменяйте до окончания опыта. Тщательно измеряйте значения напряжения и тока и записывайте их в свою таблицу, подобную табл.3, сперва для начальной точки, а затем для последующих приблизительно через Iнач /5, в том числе напряжение U₀ при токе I = 0, т.е. при отключенной выключателем нагрузке.

Вычислите значения сопротивления (по закону Ома) и мощности (по закону Джоуля-Ленца) нагрузочного реостата и запишите их в свою таблицу, аналогичную табл.1.3. Результаты измерений и вычислений покажите преподавателю.

Таблица 1.3

Результаты измерений и вычислений

U	В
I	А
Rнг	Ом
P	Вт

Постройте график внешней характеристики исследуемого источника U = f ( I ) и подпишите его. Вычислите изменение напряжения источника в процентах:

ΔU = 100 (U`<sub>0</sub> - U`нач ) / U`нач,

где напряжение U`<sub>0</sub> соответствует току I = 0, а U`нач – току Iнач на графике внешней характеристики.

По виду внешней характеристики и значению ΔU сделайте вывод о типе исследованного источника (источник напряжения или источник тока). Сформулируйте словами или формулой, от каких факторов и как зависит мощность, отдаваемая источником и потребляемая нагрузочным реостатом.