Законы Ома и Кирхгофа для цепей постоянного тока Расчет разветвленной цепи постоянного тока Расчет трехфазной цепи переменного тока Трехфазный асинхронный двигатель Исследование цепи переменного тока Исследование генератора

Расчет электротехнических цепей Лабораторная работа

Метод контурных токов является наиболее распространенным методом анализа сложных электрических цепей. В основе его лежат законы Кирхгофа. Метод предполагает, что в каждом независимом контуре протекает собственный контурный ток, а ток каждой ветви равен алгебраической сумме контурных токов, замыкающихся через эту ветвь.

Лабораторная работа № 3 Исследование цепи переменного тока с параллельным соединением индуктивного, емкостного и активного сопротивлений

Цель работы: познакомиться с распределением токов при параллельном включении катушки индуктивности, конденсатора и ламп накаливания. Получить резонанс токов и приобрести навыки в построении векторных диаграмм.

Приборы и оборудование:

– источник переменного тока с регулируемым напряжением;

– амперметр электромагнитный с пределом 1 А, 4 шт.;

– вольтметр электромагнитный с пределом 150 В;

– ваттметр электродинамический с пределом 1 А, 150 В;

– ламповый реостат и батарея конденсаторов;

– катушка индуктивности с сердечником;

– соединительные провода 20 шт.

Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую схему и представить для проверки преподавателю (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Электрическая схема

2. Включить цепь и измерить напряжение, токи и мощность при трех положениях сердечника в катушке. Второе положение сердечника должно соответствовать резонансу тока, когда из сети потребляется минимальный ток. Результаты измерений записать в табл. 3.4.

3. Выполнить расчет параметров схемы по формулам:

РЛ= U IЛ;  ZК= U/IК; РK= Р – РЛ; RK= РK /IK2; Xк=; XC=U/IC,

gК = RK/ Z; bК= Xк / Z; bC=1/ XC; ; ;

у=, Iа = Ugк; IL= Ubк; ,

где Iа  и IL – активная и реактивная составляющие тока  катушки.

Результаты вычислений записать в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Результаты измерений и вычислений

Положение

сердечника

Измеренные

Вычисленные

U,

В

I,

А

Iк,

А

Ic,

А

Iл,

А

P,

Вт

Рл,

Вт

Zк,

Ом

Rк,

Ом

Xк,

Ом

Xc,

Ом

gк,

bк,

bc,

gл,

у,

Iа,

А

IL,

А

Полностью введен

Частично введен

Полностью выведен

4. Построить в масштабе векторные диаграммы токов и треугольники проводимостей для всех опытов. Пример построения дается на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Векторная диаграмма токов и треугольник проводимостей

5. Исследовать на ЭВМ для режима резонанса токов зависимость емкости конденсатора от сопротивления ламп, включенных последовательно с емкостью. Для данных параметров схемы определить токи ветвей в этом режиме и построить зависимость С = ¦ (Rл).

Контрольные вопросы

1. Почему при резонансе токов коэффициент мощности равен единице ?

2. При каком условии возникает резонанс токов ?

3. Где применяется явление резонанса токов ?

4. Могут ли токи в отдельных ветвях при резонансе превышать общий ток и от чего это зависит ?

Лабораторная работа № 4 Исследование трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой Цель работы: экспериментально проверить соотношения между фазным и линейным напряжениями и токами при равномерной и неравномерной нагрузке фаз с нулевым и без нулевого провода, приобрести навыки в построении векторных топографических диаграмм.

Лабораторная работа № 5 Измерение энергии переменного тока и поверка счетчика Цель работы: ознакомиться с устройством счетчика, получить практические навыки его включения и учета электрической энергии. Определить номинальную и действительную постоянные счетчика, а также класс точности.

Лабораторная работа № 6 Исследование выпрямителя при работе на различные виды нагрузки Цель работы: провести исследования работы выпрямителя с активной, индуктивной и емкостной нагрузкой; получить соотношения между постоянными, переменными напряжениями и токами в разных схемах выпрямления при различных величинах и характерах нагрузки; снять внешние характеристики выпрямителя.

Лабораторная работа № 7 Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения Цель работы: познакомиться с конструкцией генератора, схемой его привода, аппаратурой управления и измерения; экспериментально подтвердить возможность регулирования напряжения путем изменения сопротивления регулировочного реостата; получить опытным путем характеристики генератора и оценить его свойства.

При изучении частотных характеристик устройств используются следующие основные понятия. Воздействие – это сигнал, создаваемый внешним источником, параметры которого в основном определяются этим источником. Реакция – это сигнал на выходе устройства, осуществляющего преобразование электрических сигналов. Из математики известно, что существуют два основных метода описания сигналов: частотный и временной.
Исследование генератора постоянного тока смешанного возбуждения