ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОГО ДВУХПОЛЮСНИКА



Министерство образования и науки российской федерации

ФГБОУ ВПО «Тольяттинский государственный университет»

Кафедра "Электроснабжение и электротехника"

Электротехника

Методические указания к лабораторным работам № 1 – 17

 

                                                           

 

Тольятти, 2013


Введение

 

Лабораторные работы № 1 – 17 выполняются студентами неэлектротехнических специальностей университета, в соответствии с учебными планами. Каждая лабораторная работа выполняется в течение двух академических часов.

При подготовке к лабораторной работе необходимо:

§ Ознакомиться с описанием лабораторной работы, установить, в чем состоит основная цель и задача работы.

§ По литературным и методическим источникам изучить теоретические вопросы, относящиеся к данной лабораторной работе.

§ Подготовить бланк протокола лабораторной работы. Протокол должен содержать: цель работы, электрическую схему, таблицы, расчетные формулы и контрольное задание.

Задание на подготовку лабораторной работы и оформление протокола выполняются самостоятельно во внеаудиторное время. Образец оформления протокола имеется на стенде в лаборатории.

В начале занятия студенты должны получить допуск к выполнению экспериментальной части работы. Для этого студент должен иметь бланк протокола и знать:

o цели и последовательность выполнения эксперимента;

o правила подключения измерительных приборов;

o понятия прямого и косвенного измерения;

o предполагаемый результат проводимого эксперимента.

Защита лабораторной работы проводится индивидуально при наличии оформленного отчета по тестам или контрольным вопросам. В протоколе необходимые для вычислений уравнения должны быть представлены в общем виде, а затем с подставленными числовыми значениями. Схемы, рисунки, графики, диаграммы должны быть выполнены в соответствии с ЕСКД.


Лабораторная работа № 1

Исследование двухпроводной линии передачи

Электрической энергии

 

Цель работы – изучение экспериментальных и расчетных методов анализа режимов работы двухпроводной линии передачи электрической энергии постоянного тока.

 

Программа работы

 

1. Выполнить задание на подготовку к лабораторной работе.

2. Исследовать режимы холостого хода и короткого замыкания линии передачи постоянного тока.

3. Исследовать режимы работы линии с различной нагрузкой. Определить условие передачи максимальной мощности в нагрузку (согласованный режим) и условие при котором КПД линии 0,9 – 0,95.

 

Описание лабораторной установки

 

В работе исследуется модель линии передачи электрической энергии постоянного тока, состоящая из двух резисторов, сопротивления которых равны 0,5 RЛ, и регулируемого источника ЭДС (рис.1). Источник подключается к входным зажимам линии 1 и 1’, а к выходным зажимам 2 и 2’ - регулируемое сопротивление нагрузки Rн. С помощью ключей S1 и S2устанавливаются различные режимы работы линии. Напряжение и ток линии контролируются универсальным цифровым прибором VA источника. Напряжение на нагрузке измеряется вольтметром PV2.

 

 

 

Рис.1

Задание на подготовку к лабораторной работе

 

1. Изучить разделы курса электротехники, в которых рассматриваются электрические цепи постоянного тока.

2. Подготовить бланк протокола, соответствующий программе выполнения лабораторной работы.

3. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

 

Порядок выполнения экспериментальной части

 

1. Ознакомиться с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента.

2. Собрать электрическую цепь, соответствующую схеме замещения (рис.1) и показать её преподавателю или лаборанту.

3. Выполнить опыт холостого хода линии передачи, разомкнув ключи SS2. Установить заданное преподавателем напряжение U1. Занести в протокол значения U1. Измерить значения I и U2и занести ихв таблицу.

Величину U1во всех последующих опытах поддерживать одинаковой.

4. Выполнить опыт короткого замыкания, замкнув ключ S1. Измерить значения I и U2и занести их в таблицу.

5. Выполнить опыт с различной нагрузкой линии, разомкнув ключ S1и замкнув ключ S2. Сопротивление нагрузки изменять таким образом, чтобы ток линии изменялся через 0,1 Iк.з. Соответствующие значения токов I и напряжений U2занести в таблицу.

6. Вычислить по результатам каждого измерения сопротивление нагрузки Rн, мощность в нагрузке Р2, мощность потерь в линии DР и КПД линии h.

Для вычислений использовать формулы:

.

Величину сопротивления линии передачи Rл определить из опыта короткого замыкания.

7. Построить зависимости P2(I), DP(I), U2(I), h(I) при изменении тока в линии от I = 0 до I = Iк.з.

8. Определить по экспериментальным данным условие, при котором в нагрузке выделяется максимальная мощность и условия при котором КПД линии составляет 0,9 – 0,95.

9. По результатам физического эксперимента сделать выводы.

Таблица

 

I U2 Rн Р2 DP h

Режим

А В Ом Вт Вт %
I = 0              
I = 0,1 Iк.з.              
I = 0,2 Iк.з.              
I = 0,3 Iк.з.              
I = 0,4 Iк.з.              
I = 0,5 Iк.з.              
I = 0,6 Iк.з.              
I = 0,7 Iк.з.              
I = 0,8 Iк.з.              
I = 0,9 Iк.з.              
I = Iк.з.(max)              

 

Контрольные вопросы

1. Назовите режимы работы линии передачи и поясните их особенности.

2. Назовите основные части промышленной линии передачи.

3. Укажите основные причины, вызывающие потери напряжения в линии передачи.

4. Поясните, как экспериментальным путём определить сопротивление линии передачи и внутреннее сопротивление источника энергии.

5. Перечислите условия возникновения короткого замыкания и поясните в чём его опасность.

6. С каким КПД работают промышленные линии электропередач.

7. Перечислите меры, применяемые для повышения КПД промышленных линий электропередач.

8. Назовите условия передачи максимальной мощности от источника к приёмнику (согласованный режим).


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОГО ДВУХПОЛЮСНИКА

 

Цель работы – изучение экспериментальных и расчетных методов анализа режимов работы активного двухполюсника.

 

Программа работы

1. Выполнить задание на подготовку к лабораторной работе.

2. Исследовать режимы холостого хода и короткого замыкания активного двухполюсника.

3. Исследовать режимы с различной нагрузкой активного двухполюсника и определить параметры эквивалентного генератора.

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 305;