Дані вимірювань і результати розрахунків параметрів кіл змінного струму з послідовно з'єднаними r, L і C елементами



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Дані вимірювань і результати розрахунків параметрів кіл змінного струму з послідовно з'єднаними r, L і C елементами



Вид наванта-ження мережі Приймачі струму Дані вимірювання (показання приладів) Результати обчислення
Вольтметр Амперметр Ватметр Параметри електричного кола
CV=…В/под CA=…А/под CW=…Вт/под Ua Up r Х =xL — хс z P Cos j
под. В под. А под. Вт В В Ом Ом Ом Вт -
1.Активне 1. Реостат чотиривітковий NU1 U1= - - - - U1a=U1 - r1=U1/Iк - z1 = r1 P1 = Iк2 r1
2.Реостат двовітковий NU2 U2= - - - - U2a=U2 - r2 = U2/Iк - z2 = r2 P2 = Iк2 r2
Все коло N Uк= NІк Iк= NРк Pк= =U1+U2 - rк= r1 + r2 - zк = Uк/Iк Pк=P1 +P2
2.Активно-індуктивне 1. Реостат чотиривітковий NU1 U1= - - - - U1a=U1 - r1=U1/Iк - z1 = r1 P1 = Iк2 r1
2. Котушка індуктивності NU2 U2= - - - - U2a=r2 Iк UL =xLIк r2=P2/Iк2 z2=U2/Iк P2=Pк — P1 P2./(U2 Iк)
Все коло N Uк= NІк Iк= NРк Pк= =U1a+U2a Up =UL rк= r1 + r2 xк = xL zк = Uк/Iк Pк=P1+P2 Pк/(Uк Iк)
3.Активно-ємнісне 1. Реостат чотиривітковий NU1 U1= - - - - U1a=U1 - r1=U1/Iк - z1 = r1 P1 = Iк2 r1
2. Конденсатор NU2 U2= - - - - - UC =xCIк - xC=U2/Iк z2 = xC -
Все коло N Uк= NІк Iк= NРк Pк= =U1a Up =UC rк= r1 xк = xC zк = Uк/Iк Pк = P1 Pк/(Uк Iк)
4.Змішане (загальний випадок) 1. Реостат чотиривітковий NU1 U1= - - - - U1a=U1 r1=U1/Iк - z1 = r1 P1 = Iк2 r1
2. Котушка індуктивності NU2 U2= - - - - U2a=r2 Iк UL =xLIк r2=P2/Iк2 z2=U2/Iк P2=Pк — P1 P2./(U2 Iк)
3. Конденсатор NU3 U3= - - - - UC =xCIк - xC=U3/Iк z3 = xC -
Все коло N Uк= NІк Iк= NРк Pк= =U1a+U2a =UL—UC rк= r1 + r2 хк=xL—хс zк = Uк/Iк Pк=P1+P2 Pк/(Uк Iк)

4.4. Проведіть дослід 4 – послідовне з’єднання активного, ємнісного й активно-індуктивного опорів. Для цього виконайте такі дії:

4.4.1. Від’єднайте перемичку між контактами ХТ6 і ХТ7 та з’єднайте нею контакти ХТ1 і ХТ2. Контакт ХР3 приєднайте до контакту XТ6.

4.4.2. Після перевірки схеми викладачем ввімкніть перемикач QF.

4.4.3. Пам’ятайте! У колі, що перебуває під напругою , при одночасному послідовному з’єднанні r-, L- і C- елементів, у разі, коли індуктивна й ємнісна складові реактивного опору рівні між собою, виникає резонанс напруг. Оскільки при цьому струм кола буде найбільшим ( ), то при малій величині активного опору спади напруги на конденсаторі ( ) і на котушці індуктивності ( ) можуть перевершувати не тільки , а й ті номінальні напруги, на які безпосередньо розрахована робота цих елементів. Отже, підвищені напруги на окремих ділянках кола з реактивними елементами можуть спричинити аварію в роботі установки(пробій ізоляції і, як наслідок, коротке замикання). Тому, вмикаючи перемикачі SA7—SA10, SA1, SA3 і SA4, виставте силу струм у колі такою, щоб спад напруги на будь якому з реактивних споживачів не перевершував 250 В. Запишіть показання приладів РА і PW у відповідні прографи табл.3.2.

4.4.4. За допомогою щупів ХР1—ХР2, виміряйте та запишіть у відповідні прографи таблиці загальний спад напруги у колі (між контактами ХТ1 і ХТ5) і спади напруг на ділянках кола: з реостатом L1—L2 (між контактам ХТ1—ХТ6), з реостатом СВ1—СВ2 (між контактам ХТ2—ХТ7) і з реостатом ЕL3—EL6 (між контактам ХТ5 і ХТ10).

4.4.5. Вимкніть перемикач QF і розрядіть конденсатор (див. п.3.3.2).

4.5. Переведіть показання стрілочних приладів у діючі значення вимірюваних величин, подайте дані викладачеві на затвердження і з його дозволу розберіть схему.

5. Опрацювання дослідних даних

Для визначення параметрів електричного кола за дослідними даними використайте розрахунковий або графічно-розрахунковий методи.

5.1. Алгоритм розрахунку за формулами, наведеними у відповідних прографах таблиці, такий.

Використовуючи діючі значення струму, активної потужності та спадів напруг на відповідних ділянках і в усьому колі, обчисліть і запишіть у відповідні прографи таблиці:

повний опір кола (усі досліди) — за формулою ;

активний опір та активну потужність реостата ЕL3—EL6 (усі досліди) - за формулами відповідно: і ;

ці самі параметри для реостата ЕL1—EL2 (дослід 1) – за формулами і ;

активну потужність, активний, повний та індуктивний опір котушки індуктивності (дослід 2 і 4) — за формулами відповідно: ; ; ; ;

ємнісний опір конденсатора (досліди 3 і 4) – за формулою ;

коефіцієнт потужності приймачів струму та кола (усі досліди) – за формулою .

5.2. Алгоритм розрахунково-графічного методу такий. Використовуючи діючі значення струму та спадів напруг на відповідних ділянках і в усьому колі (див. табл.), побудуйте у вибраному масштабі суміщені векторні діаграми для другого та четвертого дослідів, з яких знайдіть невідомі значення активної і індуктивної складової спаду напруги на котушці індуктивності (див.п.5.3.2). Після цього за відповідними формулами (див. п.5.1) розрахуйте і занесіть у таблицю значення опорів, активної потужності, коефіцієнта потужності кожного елемента та кола в цілому.

5.3. Методика побудови векторних діаграм.

5.3.1. Дослід 1. На аркуші міліметрового паперу відкладіть горизонтальний відрізок (рис.3.2, а, що відповідає у прийнятому масштабі струмові Ік кола. Далі, врахувавши, що активна складова спадів напруг збігається за фазою зі струмом, у прийнятому масштабі напруг МU відкладіть з початку координат за напрямом струму спочатку вектор АВ — спад напруги U1, а з його кінця – вектор АС — спад напруги U2. З’єднавши точку А з точкою С одержують вектор АС – еквівалентний загальному спаду напруги Uк у колі.

5.3.2. Дослід 2 (рис.3.2, б). Вектори Ік та U1 побудуйте так, як у п.5.3.1. Потім зробіть засічки радіусами R: з точки А — R = Uк/MU , а з точки В — RU2 = U2/MU. З’єднавши шукану точку перетину С з початком і кінцем вектора U1, одержите вектори спадів напруг Uк і U2 відповідно. Оскільки індуктивна складова U2L спаду напруги на котушці індуктивності випереджує за фазою струм на 90о, то, провівши з точки C перпендикуляр CD до напряму вектора струму, одержите прямокутний трикутник АCD, який називають трикутником напруг. Зверніть увагу, що горизонтальний катет AD даного трикутника в прийнятому масштабі дорівнює сумі спадів напруг SUa на активних елементах кола, а катет DC – на реактивних, в даному випадку індуктивному, тобто Uр = UL.

5.3.3. Дослід 3 (рис.3.2, в). Вектори Ік та U1 побудуйте так, як у п.5.3.1. Потім, врахувавши, що вектор спаду напруги на конденсаторі відстає від вектора струму за фазою на кут -90°, з точки В під кутом 90° відкладають вниз відрізок ВС, що відповідає в прийнятому масштабі спаду напруги UС на конденсаторі. З’єднавши точки А і С, одержимо вектор загального спаду напруги Uк в колі. Зверніть увагу, що трикутник АВС є трикутником напруг для випадку активно-ємнісного навантаження.

5.3.4. Дослід 4 (рис.3.2, г). Вектори Ік та U1 побудуйте так, як у п.5.3.1. Аналогічно п.5.3.3 побудуйте вектор U3 = UС. Потім з точки С аналогічно п.5.3.2 побудуйте методом засічок вектори U2 і Uк. Провівши з шуканої точки D перпендикуляр DF до напряму вектора струму, одержите прямокутний трикутник АDF — трикутник напруг для змішаного навантаження кола.

Зверніть увагу, що в загальному випадку катет AF даного трикутника в прийнятому масштабі дорівнює сумі спадів напруг SUa на активних елементах кола, а катет FD – на реактивних і в даному разі є різницею векторів спадів напруг на індуктивних та ємнісних опорах, тобто Uр = åUL - åUС.



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-06; 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 - 18.207.132.116 (0.033 с.)