Обработка результатов измерений

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 9Следующая ⇒

1) Рассчитать параметры, указанные в графе «Вычислено» табл. 5.1. Убедится в справедливости соотношений Z₁₀/Z₂₀ = Z_1K/Z_2K.

2) Используя вычисленные данные табл. 5.1, определить коэффициенты четырехполюсника А-формы записи уравнений по формулам (5.5) (Т-образный четырехполюсник), (5.6) (П-образный четырехполюсник). Результаты записать в табл. 5.2.

3) Вычислить параметры исследуемого четырехполюсника (Т-схема нечетная бригада; П-схема – четная бригада). Результаты записать в табл. 5.2.

4) По определенным коэффициентам А-формы записи уравнений или параметрам опытов холостого хода и короткого замыкания исследуемого четырехполюсника определить параметры П-схемы замещения (если исследуемый четырехполюсник Т-схема) или Т-схемы замещения (если исследуемый четырехполюсник П-схема) четырехполюсника. Результаты записать в табл. 5.2.

Таблица 5.2 – Коэффициенты и параметры четырехполюсника

A	B	C	D	Z₁	Z₂	Z₃	Y₁	Y₂	Y₃

5) По формулам (5.8) и (5.9) вычислить характеристические сопротивления и постоянную передачи четырехполюсника.

6) Считая, что исследуемый четырехполюсник нагружен на характеристическое сопротивление Z_C2, и зная параметры четырехполюсника, определить токи и напряжения на элементах четырехполюсника, если U₁ = n·50 В (n – номер бригады).

7) По результатам исследований сделать выводы.

Контрольные вопросы

1) Что такое четырехполюсник, активный, пассивный четырехполюсник?

2) Привести примеры реальных электрических схем, которые можно рассматривать как четырехполюсники.

3) Какой четырехполюсник называется симметричным?

4) Какими схемами замещения может быть представлен любой реальный четырехполюсник?

Записать уравнения четырехполюсника в А-форме.

Записать уравнения связи коэффициентов А-формы записи.

Из каких опытов можно найти коэффициенты уравнений четырехполюсника?

Записать уравнения четырехполюсника при холодном ходе.

Записать уравнения четырехполюсника при коротком замыкании выходных зажимов.

Записать выражения для характеристических сопротивлений и постоянной передачи. Объяснить их физический смысл.

Лабораторная работа № 13

Исследование электрических цепей несинусоидального тока

Цель работы – исследование линейных электрических цепей с несинусоидальными источниками питания.

Основные положения

Анализ электрических цепей с несинусоидальными периодическими источниками питания, как правило, осуществляется путем разложения кривых эдс, напряжений или токов в ряд Фурье:

(6.1)

Первый член ряда называется постоянной составляющей (нулевой гармоникой), остальные члены ряда соответственно – первой, второй и т.д. гармониками.

Подавляющее большинство функций времени, встречающихся в электротехнике, можно разделить на три основных группы:

– Функции, удовлетворяющие условию (симметричные относительно оси абсцисс). Они раскладываются в ряд, который не содержит четных гармоник и постоянной составляющей

(6.2)

– Функции, удовлетворяющие условию (симметричные относительно оси ординат). В этом случае ряд не содержит синусов, а только косинусоидальные гармоники.

(6.3)

– Функции, удовлетворяющие условию (симметричные относительно начала координат). Они раскладываются в ряд, не содержащий постоянной составляющей и косинусов:

(6.4)

Расчет токов и напряжений при воздействии несинусоидальных эдс производится для каждой гармоники отдельно. При расчете необходимо учитывать, что емкостное и индуктивное сопротивление зависят от частоты: , .

Действующие значения несинусоидальных токов, напряжений, эдс (показывают приборы электромагнитной, электродинамической, тепловой систем) определяются согласно выражения:

, (6.5)

где U₁, U₂, …, U_k – действующие значения соответствующих гармоник.

Активная мощность в цепях несинусоидального тока равна

, (6.6)

где P₀ = U₀·I₀ – мощность постоянной составляющей;

P_K = U_K·I_K·Cos φ_K – активная мощность k-гармоники.

Полная мощность электрической цепи несинусоидального тока определяется

S = U·I, (6.7)

где U и I – действующие значения несинусоидального напряжения и несинусоидального тока.

Векторные диаграммы строятся отдельно для каждой гармоники.

Домашняя подготовка к работе

1) Изучить тему «Периодические несинусоидальные токи в линейных электрических цепях» по учебнику /1, §7.1 – 7.16; 2, §12.1 – 12.10/.

2) Привести в отчете разложение несинусоидальных функций, представленных на рис. 6.1 а, б, в.

а)

б)

в)

Рисунок 6.1 – Периодические несинусоидальные функции

3) Заготовить бланк отчета со схемами и таблицами, приведенными в разделе 6.3.

Порядок выполнения работы

1) Определить параметры катушки, резистора и конденсатора на частоте первой (основной) гармоники. Для чего собрать цепь по схеме рис. 6.2, подключив в качестве приемника энергии Z индуктивную катушку (резистор, конденсатор). Цепь подключить к выходным зажимам источника переменного (синусоидального) напряжения (клеммы 0 – 250 В панели питания лабораторного стенда). Затем подать на схему напряжение U, регулируя напряжение установить ток в пределах 0,1 – 0,2 А. Показания всех приборов записать в табл. 6.1.

Рисунок 6.2 – Схема определения параметров элементов на первой гармонике

Таблица 6.1 – Параметры элементов на первой гармонике

	Измерено			Вычислено
Приемник энергии	U	I	P	Z	R	X
Приемник энергии	В	А	Вт	Ом	Ом	Ом
Катушка
Резистор
Конденсатор

2) Собрать цепь по схеме рис. 6.3.

Рисунок 6.3 – Схема исследования электрической цепи несинусоидального тока

От блока задания несинусоидального напряжения подать несинусоидальное напряжение (форма периодического несинусоидального напряжения задается бригаде преподавателем) на вход схемы.

3) Подготовить осциллограф к работе. С помощью кабеля соединить контрольные клеммы 1-6 электрической цепи с входами осциллографа. Зарисовать осциллограмму напряжения на входе цепи и определить его параметры.

4) С помощью амперметра и вольтметра (электромагнитной системы) определить действующие значения токов в ветвях и напряжений на элементах цепи. По показанию вольтметра определить активную мощность цепи. Показания приборов записать в табл. 6.2.

Таблица 6.2 – Результаты исследования электрической цепи несинусоидального тока

№ цепи и ее схема	P	U	I	U	I	U	I	U	I
	Вт	В	А	В	А	В	А	В	А
	Общие			Катушка		Резистор		Конденсатор
1										изм
1										выч
2										изм
2										выч

5) С помощью осциллографа снять кривые тока в ветвях схемы. Для этого с помощью кабеля соединить контрольные клеммы 1-3, (3-4), (3-5) электрической цепи с входом осциллографа. При этом в соответствующие разъемы UIP₁, (UIP₂), (UIP₃) должен быть включен амперметр, т.е. в качестве шунта используется внутреннее сопротивление амперметра. Осциллограммы соответствующих токов зарисовать.

6) Собрать цепь №2 и повторить действия, указанные в п. 4. Результаты записать в табл. 6.2. В соответствии с п. 5, снять осциллограммы токов в ветвях для цепи №2.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 125; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!