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 Инструктор на автомате в москве по материалам www.superinstructor.ru.

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