ІНСТРУКЦІЯ ДО ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

Міністерство освіти і науки України Полтавський політехнічний коледж Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” ЗАТВЕРДЖУЮ Заступник директора з навчальної роботи ____________ І.М. Івасів «____» _____________ 2016 Дослідження розгалуженого кола змінного струму при паралельному з¢єднанні L і C. Резонанс струмів. Методичні вказівки до лабораторної роботи 5.05010201. ЛР 007.000 МВ Розробив викладач циклової комісії електротехнічних дисциплін Москаленко В.К. Розглянуто і схвалено на засіданні циклової комісії електротехнічних дисциплін Протокол № 1 від 30 серпня 2016 Голова циклової комісії ______________ І. І. Марченко 2016

ЗМІСТ

1 Тема роботи ……………………………………………………….. 3

2 Мета роботи ……………………………………………………….. 3

3 Прилади та обладнання…………………………………... 3

4 Теоретичні відомості……………………………………... 4

5 Хід роботи…………………………………………………. 6

Висновки та пропозиції…………………………………... 8

Література…………………………………………………. 8

6 Контрольні запитання для захисту роботи……………… 8

7 Зміст звіту…………………………………………………. 9

8 Інструкція до проведення лабораторної роботи……….....9

ТЕМА РОБОТИ

Дослідження розгалуженого кола змінного струму при паралельному з¢єднанні L і C. Резонанс струмів.

МЕТА РОБОТИ

2.1 Дослідження розгалуженого кола змінного струму при паралельному з'єднані котушки і конденсатора при > В_С, В_С > .

2.2 Вивчити явище виникнення резонансу струмів.

2.3 Умови виконання ( = Вс).

2.4 Особливості режиму роботи кола при резонансі струмів.

3 ПРИЛАДИ І ОБЛАДНАННЯ

3.1 Лабораторний стенд

3.2 Технічні данні приладів і обладнання занести до таблиці

Таблиця 1 – Технічні дані вимірювальних приладів і обладнання

Назва приладу	Тип	Система	Межа вимірювання	Ціна поділки	Клас точності	Заводський номер
Амперметр
Вольтметр
Фазометр
Котушка індуктивності
Батарея конденсаторів
Автотрансформатор РНШ

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Якщо паралельно до індуктивного струмоприймачу під’єднати конденсатор , то кут зсуву фаз між струмом кола і прикладеною напругою можна визначати через його тангенс за формулою (1):

. (1)

У даному прикладі

В= В_L -Вс,

де В_L - реактивна провідність індуктивної вітки, См;

Вс- реактивна провідність ємнісної вітки, См;

g – активна провідність вітки.

Отже, в даному прикладі

Рисунок 1- Паралельне з’єднання Рисунок 2 - Векторна діаграма кола

котушки і конденсатора при В_L >В_С

Рисунок 3 - Векторна діаграма кола Рисунок 4 - Векторна діаграма кола при В_L< В_С при В_L=В_С

Якщо в колі В_L >В_С, то tgφ буде додатній, отже, кут буде додатній. Це означає, що коло має індуктивний характер, що зображено на рис 2. На діаграмі вектор струму Ір₂ коротший від вектора Ір₁, оскільки Вс > В_L. Тому струм І відстає від напруги на кут φ.

Якщо в колі Вс > В_L, то tgφ від’ємний, тобто коло має ємнісний характер, що зображено на рис. 3.

На діаграмі вектор струму Ір₂ довший ніж Ір₁, оскільки Вс>В. Тому струм І випереджає напругу на кут φ.

Як видно з цих діаграм, величина і знак кута φ залежить від співвідношення між реактивними провідностями віток В_L і Вс.

Якщо В_L = В_С , то :

Отже,якщо φ=0,то коло поводить себе як активне при цьому реактивна складова струму Ір·B= Ір·0=0.

Повний струм у колі І=Іа+0=Іа. За величиною він мінімальний, оскільки в ньому повністю відсутня реактивна складова. Незважаючи на те що від генератора тече струм, який не містить реактивної складової, реактивні струми у вітках є. Це пояснюється тим, реактивні струми індуктивності та ємності по фазі не збігаються між собою на 180, вони завжди протилежні один одному, і якщо в індуктивності в якийсь момент часу реактивний струм спрямований від затискача А до затискача В.

Явище збігу по величині реактивних струмів індуктивних і ємнісних віток у паралельному колі змінного струму називається резонансом струмів. У режимі резонансу струмів реактивні струми у вітках можуть бути дуже великі значно перевищують струм усього кола, що тече до нього від генератора. Такі співвідношення можуть бути, якщо активні провідності віток великі.

4.1 За результатамим вимірювань розрахувати:

4.1.1 Повну провідність кола: ;

де - Y – повна провідність кола, См

I – струм у колі, А

U – напруга у колі, В

4.1.2 Повний і індуктивний опір котушки:

; ; ; ;

де - - повний опір котушки, Ом

- індуктивний опір котушки, Ом

Р - активна потужність кола, Вт

- активний опір котушки, Ом

4.1.3 Активну та індуктивну провідність котушки:

; ;

де - - активна провідність котушки, См

- індуктивну провідність котушки, См

4.1.4 Активну, реактивну, повну потужність кола, коефіцієнт потужності:

P=Ia*U; Q=QL-Qc=(I_L-Ic)*U; S=U*I; ;

Q- реактивна потужність кола, вар

S – повна потужність кола, ВА

4.1.5 Перевірка:

; ; ; ; ; ;

ХІД РОБОТИ

5.1 Ознайомитися з приладами і обладнанням, необхідними для виконання роботи і записати їх технічні дані в таблицю.

5.2 Зібрати коло (рис 1) і показати його викладачеві для перевірки.

5.3 Включити коло, встановити на його затискачах необхідну напругу.

5.4 Збільшуючи ємність батареї конденсаторів, встановити режим, коли

ВL>Вс і виміряти напруги U, прикладену до кола, струм I в колі, струми I_К I_С в її вітках, кут зсуву фаз φ між напругам U і струмами I, коефіцієнт потужності.

Результати вимірів записати в таблицю 1.

Рисунок 5 – Схема електричного кола

Таблиця 1 – Результати вимірювання

Характер кола	Виміряти
Характер кола	U,B	I,A	Ik,A	Ic,A	cosφ	φ
ВL>Вс
Вс> ВL
ВL=Вс

Таблиця 2 – Результати обчислень

Дано

Обчислити

Rк, Ом

y, См

Zk, Ом

XL, Ом

gk, См

BL, См

Bc, См

Ia, А

IL А

P, Вт

QL, Вар

Qc, Вар

Q, Вар

S, B*A

cosφ

5.5 Продовжуючи збільшувати ємність батареї конденсаторів, перевести коло в режим, при якому Вс> ВL та повторити вимірювання в відповідності з методикою, даной в п. 5.4

5.6 Змінюючи ємність, добитись резонансу струмів. Виникнення резонансу визначається співпадінню фаз напруги і струму (φ=0) і по мінімальному значенню струму в колі (І=Іmin). Показання приладів записати в таблицю.

5.7 Для кожного із досліджуваних режимів побудувати векторну діаграму

ВИСНОВКИ ТА ПРОПОЗИЦІЇ

Проаналізувати та зробити висновки.

а) Відносно кута зсуву між напругою і струмом, характеру кола при Вс> ВL, ВL>Вс.

б) При особливості режиму роботи кола при резонансі струмів.

ЛІТЕРАТУРА

1 Попов В.С Теоретическая электротехника: Учебник для техникумов / В.С Попов; [под ред Б.Я. Жуховицкого]. 3-е изд., доп. И перераб. – М. : Энергоатомиздат, 1990.-544с. :ил.
2 Цейтлин Л.С. Руководство к лабораторным работам по теоретическим основам элеткротехники: учеб. пособие для электротехн. спец. техникумов /

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

6.1 Яка мета лабораторної роботи?

6.2 Накресліть електричну схему, замінюючи котушки паралельним включенням активної і індуктивної провідностей.

6.3 Напишіть вираз закону Ома для даного кола. Як залежить від частоти індуктивна і ємна провідність?

6.4 Розкажіть про послідовність побудови векторної діаграми розгалуженого кола.

6.5 Як, користуючись векторною діаграмою побудувати трикутники струмів, провідностей і потужностей.

6.6 Який режим називається резонансом струмів?

6.7 Зміною яких параметрів кола можна одержати резонанс струмів?

6.8 Що необхідно зробити з ємністю кола для одержання резонансу струмів якщо індуктивна ємність зменшилась?

6.9 Де застосовується резонанс струмів?

ЗМІСТ ЗВІТУ

1 Тема роботи

2 Мета роботи

3 Прилади та обладнання

4 Хід роботи

Висновки та пропозиції

5 Контрольні запитання для захисту роботи

Література

ІНСТРУКЦІЯ ДО ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

Заняття проводиться у відповідно обладнаній і спеціально підготовленій та

оснащеній лабораторії.

Перед початком виконання лабораторної роботи викладач ознайомлює студентів з правилами техніки безпеки. Кожен студент повинен розписатися в спеціальному журналі.

Навчальну групу розбивають на бригади по 3…5 студентів. Кожна бригада отримує завдання і комплект вихідних даних та матеріалів.

Бригади студентів виконують лабораторну роботу згідно 5-го розділу «Хід роботи» даних методичних вказівок.

Після проведення лабораторної роботи студенти оформляють звіт згідно 7-го розділу даних методичних вказівок.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 134; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!