Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2017-12-09 | 208 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Цель работы: Научиться определять основные соотношения электрических параметров для разветвленной цепи с помощью векторных диаграмм. Уяснить практическую ценность режимов, близких к резонансу токов.
Основные теоретические положения
В цепях переменного тока при параллельном соединении идеальных элементов R, L, С первый закон Кирхгофа справед- лив для мгновенных значений токов в ветвях: I = ir + iL = ic
Рис.1.
Для действующих значений токов закон Кирхгофа выполняется в векторной форме:
_ _ _ _
I = IR + IL + IC
Действующие значения токов определяются из закона Ома:
IR = U/R = U·g; IL = U/xL = U·bL; IC = U/xC = U·bC
Для упрощения расчетов электрических цепей переменного
тока можно пользоваться векторными диаграммами токов и напряжений.
При параллельном соединении элементов построение векторной диаграммы начинается с вектора напряжения U, общего для всех ветвей. При суммировании векторов каждый последующий вектор пристраивается к концу предыдущего с учетом сдвига фаз между U и I для каждого элемента (рис.2).
Поэтому вектор тока IR изображаем совпадающим с вектором U, вектор тока IL отстающим от напряжения на 90° (вниз), а вектор тока IС опережающим напряжение на 90° (вверх).
Ток в неразветвленной цепи является векторной суммой токов - это вектор, направленный от начала первого вектора к концу последнего.
При IL > IC ток I отстает от напряжения на угол φ.
φ считается положительным, цепь носит активно-индуктивный характер.
При IL < IC φ отрицателен, цепь носит активно-емкостный характер.
При IL = IC ток на входе цели минимален, совпадает по фазе с напряжением (φ = 0) и цепь носит активный характер. Это состояние цепи называется резонансом токов.
|
Реальная катушка L обладает активным и индуктивным сопротивлением и угол сдвига фаз между напряжением и током < 90°. Фактический угол сдвига φк можно определить, если подключить катушку к источнику и измерить U, IК, Рк.
φк = агс cos Рк / U IК
При построении векторной диаграммы (рис.3) вектор тока IК можно расположить сразу под углом φк относительно напряжения, или разложить его на две составлявших IАК и IL,
В результате построения векторных диаграмм можно убедиться, что результирующий вектор тока I в масштабе соответствует измеренному значению, угол φ близок к расчетному. В результате построения векторных диаграмм можно убедиться, что ток в неразветвленной части цепи, полученный путем построения, численно равен измеренному и угол φ совпадает с расчетным или измеренным. Из треугольника токов (см.рис.2) можно получить треугольник проводимостей, если все стороны треугольника разделить на напряжение U. Если же стороны треугольника токов помножить на U, получим треугольник мощностой. Из этих треугольников имеем:
Перечень приборов и оборудования
1.Автотрансформатор (ЛATP).
2.Фазометр.
3.Комплект измерительных приборов К-50
(Предел измерения вольтметра - 300 В, амперметра - I AJL
4. Амперметры для измерения токов в ветвях цепи (три).
5.Реостат ламповый (активный потребитель).
6.Магазин емкостей.
7.Катушка активно-индуктивная.
Порядок выполнения работы
1.Ознакомьтесь с приборами и оборудованием. Запишите их технические данные в бланк отчета.
2.Соберите электрическую цепь по схеме (рис.4). Убедитесь, что все элементы цепи отключены, а автотрансформатор выведен в нулевое положение. Проверьте цепь вместе с преподавателем.
3.Подайте в цепь с помощью автотрансформатора U = 200 В.
4.Подключите поочередно к источнику питания активный потребитель, активно-индуктивный (катушку), емкостной
(12 мкФ), а затем все вместе. Данные запишите в таблицу 1.
|
Таблица 1
Характер потреби-теля | Измеряются | Вычисляются | ||||||||||||||||
U В | I А | Р Вт | cosφ | IR А | IК А | IC А | cosφ | Z ом | R ом | xL ом | Xс ом | Y см | G см | bL см | bC см | L гн | C ф | |
1. Активная | ||||||||||||||||||
2.Активно-индук-тивная | ||||||||||||||||||
3. Емкост-ная | ||||||||||||||||||
4. Смешан-ная при соед.ветвей |
По результатам измерения рассчитайте параметры всех элементов согласно таблице 1.
5. Оставьте включенными только реактивные элементы (катушку и магазин емкостей). Изменяя емкость от 10 до 20 мкФ ступенями через I мкФ, измерьте величины, указанные в таблице 2. Вблизи состояния резонанса токов (cosφ=1) изменяйте емкость через
0,5 мкФ. Результаты измерений запишите в таблицу 2.
Таблица 2.
«С» - емкость включенных конденса-торов, мкФ | Измеряется | Вычисляются | |||||||||
U В | I А | Р Вт | IК А | IC А | cosφ | sinφ | IА А | IР А | IК А | φ град | |
6. Вычислите величины, указанные в таблицах I и 2.
Расчетные формулы: Для параметров активного потребителя
R=Ua/Ia g=1/R= Ia/Ua
____
Для параметров активно-индуктивного потребителя√
Для параметров емкостного потребителя
Для параметров всей цепи для параллельного соединения катушки и конденсатора
Угол φ считается положительным при активно-индуктивном характере цепи (стрелка фазометра находится на правой половине шкалы); угол φ отрицателен при активно-емкостной нагрузке (стрелка фазометра на левой половине шкалы).
7.Пo указанию преподавателя для отдельных опытов постройте векторные диаграммы токов, треугольники проводимостей и мощностей.
6.Постройте графики зависимостей.
Содержание отчета
1.Технические данные приборов и оборудования.
2.Схема электрической цепи.
3.Расчетные формулы.
4.Таблицы результатов измерений и вычислений.
5.Векторные диаграммы токов, треугольники проводимостей и мощностей для режимов, заданных преподавателем.
|
6.Графики зависимостей в одной системе координат
Схема лабораторной установки
Лабораторная работа №4
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!