Поиск по базе сайта:
Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни \"Теоретичні основи електротехніки\" для студентів спеціальностей: 092206, 092204 всіх форм навчання icon

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Теоретичні основи електротехніки" для студентів спеціальностей: 092206, 092204 всіх форм навчання




НазваМетодичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Теоретичні основи електротехніки" для студентів спеціальностей: 092206, 092204 всіх форм навчання
Сторінка4/4
Дата конвертації25.10.2014
Розмір0.69 Mb.
ТипМетодичні вказівки
1   2   3   4

^ 5.5 Обробка результатів вимірювань та оформлення звіту

5.5.1 По результатам кожного експерименту розрахувати:

- повний опір електричного кола - ;

- опір конденсатора - ;

- повний опір котушки індуктивності - ;

- активний опір котушки - ;

- індуктивний опір котушки - ;

- активну складову спаду напруги на котушці - ;

- реактивну складову спаду напруги на котушці - ;

- повну потужність електричного кола - ;

- реактивну потужність електричного кола - ;

- коефіцієнт потужності електричного кола - .

Результати розрахунку занести у таблицю 5.1.

5.5.2 Використовуючи розрахунки, побудувати векторні діаграми в одному масштабі для кожного експерименту. Показати на діаграмах спад напруги на кожному елементі кола, на вході кола та на котушці індуктивності.

5.5.3 Визначити характер навантаження для кожного експерименту.

5.5.4 Визначити який з експериментів найбільше відповідає режиму резонансу напруг.

5.5.5 Побудувати на однім полі графіки залежностей , , , , .

^ 5.6 Контрольні запитання

5.6.1 Які кути зсуву фаз дають резистивний, індуктивний і ємнісний елементи?

5.6.2 Чім пояснюються фазові зсуви між струмами та напругами і як їх треба ураховувати при аналізі кіл синусоїдального струму?

5.6.3 Що таке векторна діаграма електричного струму, з якою метою її будують?

5.6.4 Як по векторній діаграмі визначити фазові зсуви?

5.6.5 Що таке активна потужність, як її виміряти і обчислити для кола синусоїдного струму?

5.6.6 Що таке реактивна і повна потужності? Як їх обчислити?

5.6.7 Що таке коефіцієнт потужності?

5.6.8 Що таке резонанс напруг, в яких електричних колах він можливий?

5.6.9 Умова резонансу напруг.

5.6.10 Які властивості режиму резонансу напруг?

5.6.11 Що таке хвильовий опір, добротність електричного кола?

5.6.12 Що таке діюче значення синусоїдального струму?

5.6.13 Який характер навантаження може бути в колі в залежності від співвідношення меж значеннями R, L, С?

Лабораторна робота №6

^ ДОСЛІДЖЕННЯ РОЗГАЛУЖЕНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА СИНУСОЇДНОГО СТРУМУ

Мета роботи: ознайомитися з особливостями роботи електричного кола при паралельному сполученні котушки індуктивності та конденсатора, навчитися методики розрахунків цих кіл, побудування векторних діаграм.

^ 6.1 Короткі теоретичні відомості

6.1.1 Основні співвідношення в електричному колі при паралельному сполученні споживачів

При паралельному сполученні споживачів за першим законом Кірхгофа миттєве значення загального струму в нерозгалуженій частині електричного кола дорівнює алгебраїчній сумі миттєвих значінь струмів кожного споживача (рис.6.1)



(6.1)






Рисунок 6.1 - Схема розгалуженого електричного кола

Комплекс струму у вітці, що складається з котушки індуктивності

,

(6.2)




де - комплексний опір реальної котушки індуктивності.

Струм вітці, що складається з конденсатора



(6.3)




де - комплексний опір конденсатора.

Струм у кожній вітці дорівнює геометричній сумі реактивної та активної складових



(6.4)




де - активна провідність першої вітки;

- реактивна провідність першої вітки;

- реактивна провідність другої вітки;

, - комплекси повної провідності відповідно першої та другої віток.

Струм у нерозгалуженій частині кола дорівнює геометричній сумі струмів окремих споживачів



(6.5)




де - активна провідність кола;

- реактивна провідність кола;

- комплекс повної провідності кола.

В залежності від співвідношеннях реактивних провідностей першої та другої віток електричного кола (рис. 6.1) навантаження може набувати різного характеру

- активно-індуктивного при ;

- активно-ємнісного при ;

- активного при .

Побудуємо векторні діаграми для різних режимів роботи електричного кола (рис. 6.2).

Рисунок 6.2 – Векторні діаграми при різних режимах роботи кола

У випадку, коли , струм відстає від загальної напруги (), характер навантаження активно-індуктивний (рис. 6.2, а) У випадку, коли , струм випереджає загальну напругу (), характер навантаження активно-індуктивний (рис. 6.2, б).

^ 6.1.2 Режим резонансу струмів

У випадку, коли у колі має місце резонанс струмів. Повна провідність кола буде дорівнюватися активній незважаючи на наявність індуктивного та ємнісного елементів



(6.6)




Повний струм матиме найменше значення. Він дорівнює активній складовій струму першої вітки та співпадає за фазою з загальною напругою (рис. 6.2, в).

Резонансна частота для кола (рис. 6.1)



(6.7)




де - хвильовий опір кола.

Резонанс струмів в електричних колах явище корисне так, як зменшує струм в лініях електропередачі, що призводить до зменшення втрат потужності та напруги при транспортуванні електроенергії.

^ 6.1.3 Метод "зарубок"

При дослідженні кола з двома паралельними вітками (рис.6.1) та побудові векторних діаграм може бути використаний метод "зарубок". Спочатку вимірюють усі струми за допомогою амперметрів. Потім довільно відкладають вектор напруги . Будуємо вектор струму у вітці, що містить конденсатор, з урахуванням того, що він випереджає вектор напруги на кут 90о (рис.6.2). З початку координат радіусом I креслимо дугу, а з кінця вектора радіусом робимо зарубку. Поєднавши початок координат з одержаною точкою, отримаємо вектор струму . Коли поєднаємо кінець вектора з одержаною точкою, отримаємо вектор струму . Кут між векторами напруги та повного струму є кутом зсуву фаз .

Коли перенесемо вектор струму у початок координат, одержимо кут зсуву фаз котушки індуктивності , а також активну и реактивну складові струму котушки (рис. 6.2).

^ 6.2 Порядок проведення підготовчої роботи

6.2.1 Вивчити теоретичний матеріал і підготувати усні відповіді на контрольні запитання.

6.2.2 Підготувати бланк звіту, до якого повинні входити мета роботи, схема електричного кола (рис. 6.3), таблиця 6.1 та розрахунок за п. 6.2.3.

6.2.3 Розрахувати повний струм та струми у вітках кола, схема якого наведена на рис. 6.1, побудувати векторну діаграму, якщо задано

В, Ом, Ом, Ом,

де n – номер бригади, що задається викладачем.

^ 6.3 Опис лабораторної установки

Для виконання лабораторної роботи на стенді використовуються:

- джерело ЕРС синусоїдного струму (затискачі А, В на стенді);

- котушки індуктивності , ;

- батарея конденсаторів ;

- вольтметр електромагнітної системи ;

- амперметри електромагнітної системи , , .

^ 6.4 Порядок проведення роботи

6.4.1 Скласти електричне коло за схемою рис. 6.3. Запросити викладача для перевірки вірності складання електричного кола.

Рисунок 6.3 – Схема електричного кола з паралельним

поєднанням споживачів

6.4.2 Увімкнути стенд і виміряти повний струм , струми у вітках , та напругу U почергово підключаючи конденсатори С4, С5, С6, С7. Результати вимірювань занести в табл. 5.1. Вимкнути стенд. Результати вимірів показати викладачеві. Електричне коло розібрати.

Таблиця 6.1 - Результати експерименту



Виміряно

Обчислено




,

В

,

А

,

А

,

А

,

Ом-1

,

Ом-1

,

Ом-1

,

А

,

А


-


-














































































































































^ 6.5 Обробка результатів вимірювань та оформлення звіту

6.5.1 По результатам кожного експерименту розрахувати:

- повну провідність електричного кола - ;

- повну провідність першої вітки - ;

- повну (реактивну) провідність другої вітки - .

Результати розрахунку занести у таблицю 6.1.

6.5.2 Використовуючи метод "зарубок" побудувати векторні діаграми в одному масштабі для кожного експерименту. Визначити активну та реактивну складові струму котушки індуктивності , . Результати занести у таблицю 6.1.

6.5.3 Розрахувати коефіцієнти потужності:

- котушки індуктивності ;

- усього кола .

6.5.4 Визначити який з експериментів найбільше відповідає режиму резонансу струмів.

6.5.5 Побудувати на однім полі графіки залежностей , , .

^ 6.6 Контрольні запитання

6.6.1 У яких колах може виникнути резонанс струмів та яка умова його виникнення?

6.6.2 Який коефіцієнт потужності, повна провідність та повний струм при резонансі струмів?

6.6.3 Чим корисне явище резонансу струмів в електричних колах?

6.6.4 Як визначити характер навантаження електричного кола за векторною діаграмою?

6.6.5 Як будується векторна діаграма для паралельного поєднання споживачів методом "зарубок"?

6.6.6 Що таке компенсація реактивної потужності?

ЛІТЕРАТУРА

1.

Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи, - М.: Высшая школа, 1988. – 480 с.




2.

Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники Ч.1. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 454 с.

3.

Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 527 с.

4.

Качан Ю.Г. Лінійна електротехніка (теоретичні основи). Запоріжжя: - видавництво ЗДІА, 1995. – 206 с.

5.

Паначевский Б.І., Свергун Ю.Ф. Загальна електротехніка: Теорія і практикум. К.: Каравела, 2003. – 440 с.

6.

Маліновський С.М. Загальна електротехніка: Підручник. – Львів: Видавництво 2Бескид Біт", 2003. 640 с.

7.

Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории электрических цепей. М.: Высшая школа, 1990. – 543с.


Додаток А

Зразок титульного аркуша
Міністерство освіти та науки України

Запорізький національний технічний університет

Кафедра теоретичної та загальної електротехніки

Лабораторна робота №1

Дослідження роботи джерела електричної енергії в різних режимах

Допустив доцент Іванов В.В.
Виконав ст. гр. Е-414 Бережна А.М.
Прийняв доцент Іванов В.В.
м. Запоріжжя, 2006 р.

1   2   3   4



Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації