
- •Содержание
- •Предисловие
- •Практическая работа №1 ознакомление с порядком проведения практических работ, аппаратурой и электроизмерительными приборами
- •Практическая работа №2 последовательное и параллельное соединение конденсаторов
- •Практическая работа № 3 последовательное и параллельное соединение резисторов
- •Контрольные вопросы.
- •Практическая работа №4 расчет сложных электрических цепей
- •Практическая работа № 5 расчет магнитных цепей
- •Практическая работа № 6 расчет основных параметров синусоидальных величин
- •Практическая работа №7 соединение трехфазной цепи переменного тока звездой
- •Практическая работа №8 соединение трехфазной цепи переменного тока треугольником
- •Практическая работа №9 электротехнические измерения и приборы
- •Практическая работа № 10 особенности расчета трансформаторов
- •Практическая работа № 11 асинхронный двигатель
- •Практическая работа №12 потери энергии и кпд асинхронного двигателя
- •Практическая работа № 13 генератор постоянного тока
- •Практическая работа № 14 двигатель постоянного тока
- •Практическая работа №15 режимы работы электропривода
- •Практическая работа № 16 исследование потерь в линиях элетропередач
- •При изменении нагрузки от нуля до номинальной изменяется и потеря напряжений. Падение напряжения не должно превышать 2%, а для электродвигателей 5-10% от номинального значения напряжения.
- •Коэффициент полезного действия линии электропередач (кпд) Порядок выполнения работы
- •Практическая работа №17 биполярный транзистор
- •Практическая работа №18 выпрямители переменного тока
- •Литература
Практическая работа № 6 расчет основных параметров синусоидальных величин
Цель работы: изучить расчет параметров синусоидальных величин по их графическим изображениям (волновой и векторной диаграммам).
Подготовка к работе: К основным параметрам синусоидальных величин относятся:
Максимальные (амплитудные) значения напряжения - Um и тока - Im;
Действующее значение напряжения и тока
.
(1)
Период Т- время, через которое повторяется мгновенное значение.
Циклическая
частота
, Гц.
(2)
Угловая
частота
,
рад/с.
(3)
Начальная фаза β – угол между началом координат на временной диаграмме и началом колебания.
Угол β положителен, когда синусоидальная функция смещена влево относительно начала координат. Если график функции смещен вправо от начала координат, то β имеет отрицательный знак.
Сдвиг фаз φ = β1 - β2 – разность начальных фаз двух синусоидальных величин.
Зависимость мгновенных значений синусоидальных величин от времени записывается уравнениями
(4)
Графики, построенные на основании этих уравнений, называются временными (волновыми) диаграммами.
Графическое изображение синусоидальной величины в виде вектора, длина которого равна максимальному или действующему значению, а угол поворота – начальной фазе, называется векторной диаграммой.
Пример решения задачи:
Вариант № |
Рисунок № |
Время t1, мкс |
0 |
1 |
50 |
Определить по временным (волновым) диаграммам мгновенные значения в момент t1, максимальные значения, начальные фазы, сдвиг фаз, период. Вычислить угловую и циклическую частоту. Записать уравнения для мгновенного значения напряжения и тока. Построить векторную диаграмму для действующих значений тока и напряжения в цепи. Начертить схему цепи из одного или двух элементов, для которой характерны данные временная и векторная диаграммы. Объяснить свой выбор элементов.
Рис.1
Решение:
1. Максимальные или амплитудные значения напряжения и тока:
Um = 3 В; Im=20 мА.
2. Мгновенные значения напряжения и тока в момент t1=50 мкс:
u(t1)=2,5 В; i(t1)=10 мА.
3.Начальные фазы напряжения и тока:
βu = 600 βi = - 300 .
4. Для определения характера цепи вычисляют сдвиг фаз между напряжением и током:
φ = βu – βi = 600 - (-300) = 900, напряжение опережает ток на угол 900.
5. Период Т = 300 мкс.
6.
Циклическая частота
7.
Угловая частота
.
Величины f, ω и Т для тока и напряжения одинаковы.
8. Уравнения для мгновенного значения напряжения и тока:
u = 3 sin (20933t +600) , B i = 20 sin (20933t -300) , мА.
9. Действующие значения напряжения и тока:
.
10. Строим векторную диаграмму (рис.2 )
Масштаб по току 1см = 5мА, по напряжению 1см = 1 В.
Рис.2
11. Поскольку в данной цепи напряжение опережает ток на угол 900, схема содержит один элемент: катушку индуктивности (рис.3).
Рис.3
Ход выполнения работы:
Переписать условие задачи, начертить волновую диаграмму. Данные для своего варианта выписать из таблицы 1. Решение необходимо выполнять по действиям с нумерацией и краткими пояснениями.
Определить по временным (волновым) диаграммам мгновенные значения в момент t1, максимальные значения, начальные фазы, сдвиг фаз, период. Вычислить угловую и циклическую частоту. Записать уравнения для мгновенного значения напряжения и тока. Построить векторную диаграмму для действующих значений тока и напряжения в цепи. Начертить схему цепи из одного или двух элементов, для которой характерны данные временная и векторная диаграммы. Объяснить свой выбор.
Контрольные вопросы:
Что называется начальным фазовым углом и углом сдвига фаз?
Как определить, какая из синусоидальных величин опережает по фазе другую?
Что называется действующим значением синусоидальной электрической величины и какой формулой оно выражается?
Таблица 1
№ варианта |
№ рисунка |
Время t1, мкс |
№ варианта |
№ рисунка |
Время t1, мкс |
1 |
4 |
300 |
16 |
9 |
150 |
2 |
5 |
30 |
17 |
10 |
40 |
3 |
6 |
200 |
18 |
11 |
100 |
4 |
7 |
120 |
19 |
12 |
20 |
5 |
8 |
75 |
20 |
13 |
200 |
6 |
9 |
100 |
21 |
4 |
500 |
7 |
10 |
0 |
22 |
5 |
60 |
8 |
11 |
300 |
23 |
6 |
600 |
9 |
12 |
15 |
24 |
7 |
480 |
10 |
13 |
300 |
25 |
8 |
175 |
11 |
4 |
600 |
26 |
9 |
175 |
12 |
5 |
20 |
27 |
10 |
80 |
13 |
6 |
300 |
28 |
11 |
500 |
14 |
7 |
240 |
29 |
12 |
30 |
15 |
8 |
125 |
30 |
13 |
500 |
Рис.4 Рис.5
Рис.6 Рис.7
Рис.8 Рис.9
Рис.10 Рис.11
Рис.12 Рис.13