Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Ознакомление с комплектом типового лабораторного оборудования «Теоретические основы электротехники».↑ Стр 1 из 7Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Лабораторная работа № 0 Ознакомление с комплектом типового лабораторного оборудования «Теоретические основы электротехники». Цель работы: ознакомиться с комплектом лабораторного оборудования «Теоретические основы электротехники» ручного и коннекторного варианта. Компоновка оборудования. Общая компоновка типового комплекта оборудования в стендовом исполнении показано на рис. 1.1. На лабораторном столе закреплена рама, в которой устанавливаются отдельные блоки. иного. Наборная панель, на которой собирается электрическая цепь из миниблоков может устанавливаться и непосредственно на столе.
Рис.1.1
В выдвижных ящиках хранятся наборы миниблоков и устройств, соединительные провода, перемычки и кабели, методические материалы. Один из наборов миниблоков показан на рис. 1.1 на столе. 1.1.2.Блок генераторов напряжений.
Лицевая панель блока генераторов напряжений показана на рис. 1.2. Генератор состоит из источника синусоидальных напряжений, генератора напряжений специальной формы и генератора постоянных напряжений. Все генераторы включаются и выключаются общим выключателем «СЕТЬ» и защищены от внутренних коротких замыканий плавким предохранителем с номинальным током 2 А .
Рис.1.2
На лицевой панели блока указаны номинальные напряжение и ток каждого источника напряжения, а также диапазоны изменения регулируемых выходных величин. Все источники напряжений гальванически изолированы друг от друга и от корпуса блока и защищены от перегрузок и внешних коротких замыканий самовосстанавливающимися предохранителями с номинальным током 0,2 А. О срабатывании предохранителя свидетельствует индикатор «I >». Генератор синусоидальных напряжений содержит однофазный источник напряжения 24В (вторичная обмотка питающего трансформатора 220/24 В) и трёхфазный стабилизированный по амплитуде выходного напряжения преобразователь однофазного напряжения в трёхфазное. Выходное сопротивление трёхфазного источника в рабочем диапазоне токов близко к нулю. Генератор напряжений специальной формы вырабатывает на выходе синусоидальный, прямоугольный двухполярный или прямоугольный однополярный сигнал в зависимости от положения переключателя «ФОРМА». Выходное сопротивление генератора в рабочем диапазоне токов также близко к нулю. Между гнездами «СИНХР» и «0 В» генератора при любом положении переключателя «ФОРМА»
вырабатываются однополярные прямоугольные импульсы амплитудой 5 В, которые можно использовать для внешней синхронизации осциллографа. Частота сигнала регулируется десятиоборотным потенциометром «ЧАСТОТА» и не зависит как от формы и амплитуды сигнала, так и от тока нагрузки. Генератор постоянных напряжений содержит три источника стабилизированного напряжения 15 В, гальванически изолированных друг от друга. Выходное напряжение одного из этих источников регулируется от 0 до 15 В десятиоборотным потенциометром. Выходные сопротивления этих источников также близки нулю и все они допускают режим работы с обратным током (режим потребления энергии). Для получения постоянных напряжений больше 15 В они могут соединяться последовательно. Для исключения источников из собранной схемы цепи используются переключатели (тумблеры). Наборная панель
Наборная панель (рис. 1.3) служит для расположения на ней миниблоков в соответствии со схемой данного опыта.
Рис.1.3
Гнёзда на этой панели соединены в узлы, как показано на ней линями. Поэтому часть соединений выполняется автоматически при установке миниблоков в гнёзда панели. Остальные соединения выполняются соединительными проводами и перемычками. Так на фрагменте цепи, показанной на рис.1.3, напряжение подаётся проводами через выключатель к одной из обмоток трансформатора. К другой обмотке подключены резистор и конденсатор, соединённые последовательно. Для измерения токов в ветвях цепи удаляется одна из перемычек и вместо неё в образовавшийся разрыв включается амперметр. Для измерения напряжений на элементах цепи параллельно рассматриваемому элементу включается вольтметр. Набор трансформаторов.
Набор трансформаторов включает в себя четыре разборных трансформатора, выполненных на разъёмных U-образных сердечниках из
электротехнической стали с толщиной листа 0,08 мм. Сечение сердечника 16´12 мм. На трёх трансформаторах установлены катушки 900/300 витков, на четвёртом 100/100 витков, однако, они легко переставляются. Номинальные параметры трансформаторов при частоте 50 Гц приведены в табл. 1.2. Таблица 1.2
Блок мультиметров.
Блок мультметров предназначен для измерения напряжений, токов, сопротивлений, а также для проверки диодов и транзисторов. Общий вид блока представлен на рис. 1.4. В нём установлены 2 серийно выпускаемых мультиметра MY60, MY62 или MY64. Подробная техническая информация о них и правила применения приводится в руководстве по эксплуатации изготовителя. В блоке установлен источник питания мультиметров от сети с выключателем и предохранителем на 1 А. На лицевую панель блока вынесены также четыре предохранителей защиты токовых цепей мультиметров. Для обеспечения надёжной длительной работы мультиметров соблюдайте следующие правила: · Не превышайте допустимых перегрузочных значений, указанных в заводской инструкции для каждого рода работы · Когда порядок измеряемой величины неизвестен, устанавливайте переключатель пределов измерения на наибольшую величину. · Перед тем, как повернуть переключатель для смены рода работы (не для изменения предела измерения!), отключайте щупы от проверяемой цепи. · Не измеряйте сопротивление в цепи, к которой подведено напряжение. · Не измеряйте ёмкость конденсаторов, не убедившись, что они разряжены. · Будьте внимательны при измерении тока мультиметрами МY62 и МY64. Предохранитель 0,2 А этих мультиметов может
· · перегореть от источников напряжения имеющихся в данном стенде. Мультиметр МY60 защищён предохранителем 2 А, который не может перегореть от токов, создаваемых источниками данного стенда.
Рис. 1.4
До подключения мультметра к цепи необходимо выполнить следующие операции: · выбор измеряемой величины: - V, ~ V, - A, ~ A или W; · выбор диапазона измерений соответственно ожидаемому результату измерений; · правильное подсоединение зажимов мультиметра к исследуемой цепи. Присоединение мультиметра как вольтметра, амперметра и омметра показано на рис. 1.5.
Рис. 1.5 Ваттметр.
Его принцип действия основан на перемножении мгновенных значений тока и напряжения и отображении среднего значения этого произведения на дисплее прибора в цифровом виде. Прибор включается в цепь согласно приведённой на лицевой панели схеме. Для измерения активной мощности, гнёзда, помеченные символом «·», должны быть соединены перемычкой. После сборки схемы необходимо включить выключатель «Сеть» и установить необходимые пределы измерения по току и по напряжению тумблерами. Если выбран
заниженный предел измерения, то включается сигнализация перегрузки I > или (и) U >. Если, наоборот, предел завышен, то включается сигнализация I < или (и) U <. Справа от окошка цифровых индикаторов включаются автоматически светодиоды сигнализации размерности Вт или мВт.
1.1.2. Коннектор Коннектор входит только в копмютеризованный вариант комплекта и предназначен для ввода измеряемых токов и напряжений в компьютер на плату PCI-6023(24) для измерений с помощью программы «ВП ТОЭ». Он содержит делители напряжений для ввода напряжений, шунты для ввода токов, блоки гальванической развязки измеряемых сигналов, разъем для вывода из компьютера сигналов управления электронным ключом и разъем для подключения плоского кабеля связи коннектора с компьютером. Общий вид лицевой панели коннектора показан на рис. 1.6.1.
Рис.1.12
Изображенные на лицевой панели измерительные приборы V0, V1,
A1…A4 включаются в цепь как обычные вольтметры и амперметры. Коннектор имеет два канала для ввода напряжений в компьютер и два канала для ввода токов. Однако, в цепь можно включить четыре амперметра и кнопками переключения измеряемого тока выбирать вводимое в компьютер значение I1 или I2, I3 или I4. О выбранном токе сигнализирует светодиод на лицевой панели коннектора и надпись на виртуальном амперметре на экране дисплея. Кнопки переключения делителей напряжения и шунтов предназначены для выбора пределов измерения, как в обычных измерительных приборах Виртуальный осциллограф. Виртуальный осциллограф позволяет наблюдать временные диаграммы сигналов, подаваемых на вход коннектора (двух напряжений и двух токов) в режиме «Развертка» или зависимость одного входного сигнала от любого другого в режиме «XY». Для его включения необходимо подать на вход коннектора исследуемые сигналы, включить и настроить, как описано выше, блок «Приборы I» и выбрать в меню этого блока строку «Осциллограф». После этого на дисплее появится изображение виртуального прибора «Осциллограф» (рис. 1.15). Назначение всех его окон показано на рисунке.
Один из пяти блоков входов и вертикального отклонения луча с
пояснениями показан на рис. 1.15.
Рис 1.15
На любой из пяти входов осциллографа можно подать сигнал с любого входа коннектора. При этом в окне входа осциллографа появляется соответствующее обозначение входа коннектора (виртуального прибора) и появляется луч на экране, цвет которого соответствует цвету фона переключателя исследуемого сигнала. Масштаб изображения по вертикали устанавливается автоматически и изменяется ступенчато при изменении амплитуды сигнала, но его можно зафиксировать, нажав на кнопку фиксации масштаба (рис.1.16). После этого он меняться не будет. Предусмотрено и ручное плавное изменение масштаба внутри ступени.
Органы управления горизонтальным перемещением луча показаны на рис.1.17.
Рис.1.17
В правом верхнем углу осциллографа (рис. 1.13) имеется движок управления степенью сглаживания фильтра (появляется только при его
включении), а также меню изменения характеристик графика: непрерывный, ступенчатый, гистограмма, точечный, размер и форма точек, толщина линий и т.п. Меню открывается при щелчке на любом из изображенных там пяти лучей. Кнопка «Записать в файл» позволяет записать в файл таблицу мгновенных значений всех подключенных сигналов за один период измерения. Затем их можно прочитать и обработать в программах MathCAD, Excel, Origin и др. После щелчка на этой кнопке появляется окно диалога (рис. 1.19), в котором нужно выбрать диск, папку и имя файла, в который Вы хотите записать данные и. Выбрав имя файла нажмите клавишу «Сохранить»
Рис.1.18.
Виртуальный прибор «Ключ».
Виртуальный прибор «Ключ» предназначен для управления электронными ключами, транзисторами, тиристорами и другими приборами, работающими в ключевом режиме. Он открывается щелчком на строке «Ключ» в меню блока «Приборы I». Его вид показан на рис. 1.20.
Рис. 1.20
После включения прибора необходимо установить исходное состояние ключей в окнах «Ключ 1» и «Ключ 2». Значение 1 в окне первого ключа соответствует наличию сигнала управления +5В на контакте 4 относительно общего контакта 7 разъема «Управление ключом» на коннекторе, значение 0 – отсутствию сигнала. Значение 1 в окне второго ключа соответствует наличию сигнала +5В на контакте 8 разъема, 0 – отсутствию сигнала. После того, как исходные состояния установлены, они переключаются каждый раз при нажатии клавиши «Переключить».
Условные обозначения основных элементов электрических цепей приведены в табл. В.1. В табл. В.2 представлены базовые электрические
величины и их единицы измерения.
Таблица 1
Таблица В.2
Лабораторная работа 1. Задание к лабораторной работе. Задание
В простейшей электрической цепи, изображённой на рис.1.1, произведите измерения напряжения, токов, сопротивлений и мощности.
Рис. 1.1.
Лабораторная работа Задание Снимите экспериментально и постройте графики зависимостей I = f(U) при R=Const и I = f (R) при U = Const. Лабораторная работа Задание к лабораторной работе. Задание Измеряя токи и напряжения, убедитесь, что ток одинаков в любой точке последовательной цепи и что сумма частичных напряжений равна напряжению, приложенному ко всей цепи.
Лабораторная работа 5. Задание к лабораторной работе. Задание
Измеряя напряжения и токи, убедитесь, что напряжение, прикладываемое к каждому резистору, одинаково и что сумма токов ветвей равна полному току цепи. Лабораторная работа 6. Задание к лабораторной работе. Задание.
Измерьте токи, напряжения и сопротивления всех участков цепи при смешанном соединении. Проверьте результат вычислениями.
Лабораторная работа 7. Задание к лабораторной работе. Задание. Выведите кривые тока и напряжения конденсатора на экран виртуального осциллографа и определите фазовый сдвиг между синусоидами uC(t) и iC(t).
Лабораторная работа 7. Задание к лабораторной работе. Задание. Выведите кривые тока и напряжения конденсатора на экран виртуального осциллографа и определите фазовый сдвиг между синусоидами uC(t) и iC(t).
Лабораторная работа 11. Задание к лабораторной работе. Задание Для цепи с последовательным соединением резистора и катушки индуктивности измерьте действующие значения падений напряжения на резисторе UR и катушке UL и ток I. Вычислите фазовый угол j, полное сопротивление цепи Z, индуктивное реактивное сопротивление XL и фазовый сдвиг между полным напряжением цепи U и падением напряжения на катушке UL. Активным сопротивлением катушки ввиду его малой величины можно при этом пренебречь.
Порядок выполнения работы · Соберите цепь согласно схеме (рис. 11.4), подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения и установите его параметры: U = 5 В, f = 200 Гц. В качестве индуктивности с малым активным сопротивлением используйте катушку трансформатора 300 витков, вставив между подковами разъемного сердечника полоски бумаги в один слой (немагнитный зазор).
Рис. 11.4
·Выполните измерения тока и напряжений, указанных в табл. 11.1. Если измерения производятся виртуальными приборами, то измерьте также R, j, XL, Z.
Таблица 11.1 .
· Вычислите j = arctg (UL ¤ R), Z = U ¤ I, XL = UL ¤ I, занесите результаты вычислений в табл. 11.1 и сравните с результатами виртуальных измерений, если они есть. · Выберите масштабы и постройте векторную диаграмму напряжений (рис. 11.5) и треугольник сопротивлений (рис. 11.6).
Рис. 11.5 Рис. 11.6
11.3.Контрольные вопросы.
1.Ток в цепи с L изменяется по закону г = Im sin (Cut). 2.Как будут изменяться напряжение и ЭДС самоиндукции в цепи? 3.Оказывает ли индуктивная катушка сопротивление постоянному току, если гк = О? 4.источнику переменного тока подключена катушка L с г = 0. В схему кроме амперметра и вольтметра включен частотомер Hz и ваттметр W. 5.Показания каких приборов дают возможность рассчитать индуктивность L катушки?
11.4. Указания по выполнению лабораторной работы №11.
1.Ознакомится с порядком выполнения лабораторной работы №11, краткими теоретическими сведениями по данной теме. Подготовить в рабочей тетради «Лабораторно–практические работы по электротехнике» протокол испытаний.
2. Собрать электрическую цепь в соответствии с рис 11.4. В качестве измерительных приборов используйте мультиметры или виртуальные приборы с коннектором.
3. После проверки схемы преподавателем установить параметры для данной цепи U = 5В, f = 1 кГц., R, ХL, согласно рис 11.4 Напряжение источника установите с помощью мультеметра.
4.Сделав замеры определенных величин произвести расчеты –фазового угла (j), полного сопротивления цепи (Z), активного сопротивления цепи(R), индуктивного реактивного сопротивления цепи (XL), действующее значение полного напряжения цепи (U). 5.С помощью блока «Приборы II» измерьте виртуальные показания R, j, XC, Z и запишите их значения также в таблицу 11.1 под рассчитанными величинами. Сравните результаты.
6. Выберите масштабы и постройте векторную диаграмму напряжений (рис. 11.5) и треугольник сопротивлений (рис. 9.6).на миллиметровочной бумаге.
7.Составить полный отчет по работе, сформулировать выводы по работе.
8.Ознакомиться с контрольными вопросами для защиты лабораторной работы.
9. По окончанию работы, выключить ПК, рабочее место привести в порядок и сдать преподавателю, расписаться в журнале контроля ответственному по группе.
Лабораторная работа 12. Цель работы: изучить свойства электрической цепи синусоидального тока с параллельным соединением резистора и катушки индуктивности, экспериментально доказать, что ток и напряжение изменяются по синусоидальному закону и существует фазовый сдвиг между напряжением и током в цепи. Научиться измерять и производить расчет токов, напряжений и их фазовых сдвигов при параллельном соединении резистора и катушки индуктивности. Задание к лабораторной работе. Задание Для цепи с параллельным соединением резистора и катушки индуктивности измерьте действующие значения тока в резисторе IR и катушке IL, полный ток I и вычислите угол сдвига фаз j, полное сопротивление цепи Z и индуктивную реактивную проводимость BL.
Порядок выполнения работы. · Соберите цепь согласно схеме (рис. 12.4), подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения и установите его параметры: · U = 5 В, f = 200 Гц. В качестве индуктивности с малым активным сопротивлением используйте катушку трансформатора 300 витков, вставив между подковами разъемного сердечника полоски бумаги в один слой (немагнитный зазор).
Рис. 12.4
· Выполните измерения U, I, IL, IR и занесите результаты в табл. 12.1. Если измерения производятся виртуальными приборами, то измерьте также R, j, XL, Z и вычислите G = 1/R, BL = 1/XL и Y = 1/Z. Занесите эти результаты в строку «виртуальные измерения» табл. 12.1.
Таблица 12.1.
· Вычислите j = arctg (I L ¤ I R ); Y = I ¤ U; G = IR ¤ U; BL = IL ¤ U. · Занесите результаты вычислений в таблицу и сравните с результатами измерений виртуальными приборами, если они есть. · Выберите масштаб и постройте векторную диаграмму токов (рис. 12.5) и треугольник проводимостей (рис. 12.6).
Рис. 12.5 Рис. 12.6
12.3.Контрольные вопросы. 1. Дайте определение параллельного соединения участков электрической цепи 2. Напишите формулы для определения активной индуктивной,емкостной и полной проводимостей электрической цепи. 3. Зависит ли реактивная проводимость катушки индуктивности от величины её активного сопротивления 4. Поясните, изменится ли активная проводимость катушки при изменении ее индуктивности и измененном активном сопротивлении 5. Дайте определение резонанса токов в электрической цепи 6. В какой цепи и при каких условиях наступает резонанс токов 7. Чем отличается резонанс токов от резонанса напряжений 8. Поясните, оказывает ли влияние на потребляемую активность мощность 9. параллельно включенная в электрическую цепь емкость 10. Объясните способ повышения коэффициента мощности электрической цепи при параллельном включении емкости и потребителя с активно- индуктивной нагрузкой 11. Поясните технико- экономическое значение повышения коэффициента мощности электрической цепи
12.4. Указания по выполнению лабораторной работы №12.
1.Ознакомиться с порядком выполнения лабораторной работы №12, краткими теоретическими сведениями по данной теме. Подготовить в рабочей тетради «Лабораторно–практические работы по электротехнике» протокол испытаний.
2.Собрать электрическую цепь в соответствии с рис 12.4. В качестве измерительных приборов используйте мультиметры или виртуальные приборы с коннектором.
3.После проверки схемы преподавателем установить параметры для данной цепи U= 5В, f = 1кГц.,R,ХL,согласно рис 12.4 Напряжение источника установите с помощью мультиметра.
4.Сделав замеры определенных величин произвести расчеты – фазового угла (j), полного сопротивления цепи (Z) и полную проводимость цепи(Y), активного сопротивления цепи(R) и активной проводимости (G), индуктивного реактивного сопротивления цепи (XL) и индуктивную реактивную проводимость цепи (B), действующее значение тока (Ι). 5.С помощью блока «Приборы II» измерить виртуальные показания j, G, ВL,Y и записать их значения также в таблицу 12.1 под рассчитанными величинами. Сравнить результаты.
6. Выбрать масштабы и построить векторную диаграмму токов (рис. 12.5) и треугольник проводимостей (рис. 12.6) на миллиметровочной бумаге. формата А4.
7.Составить полный отчет по работе, сформулировать выводы по работе.
8.Ознакомиться с контрольными вопросами для защиты лабораторной работы.
9. По окончанию работы, выключить ПК, рабочее место привести в порядок и сдать преподавателю, расписаться в журнале контроля ответственному по группе.
Лабораторная работа 13. Цель работы: исследовать неразветвленную э
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; просмотров: 115; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.103.144 (0.019 с.) |