III Параллельное соединение индуктивно связанных катушек

1. Собрать электрическую цепь – рисунок 3.3.

Рисунок 3.3 – Цепь с параллельным соединением индуктивно связанных катушек.

2. Установить регулятор напряжения в нулевое положение (положение автотрансформатора – против часовой стрелки до упора).

3. Включить питание электроприборов (QF-1).

4. Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и регулятором напряжения подать на вход цепи переменное напряжение (ток в катушках не должен превышать 2А). Записать в таблицу 3.3 показания приборов при согласном и встречном включениях катушек (указания к схеме при последовательном соединении катушек).

Таблица 3. 3 – Результаты измерений в электрической цепи при

параллельном соединении катушек

Включение катушек	U, В	I, А	I₁, А	I₂, А
Согласное
Встречное

5. Вычислить комплексные токи и для согласного и встречного включений катушек с помощью законов Кирхгофа для электрической цепи (рисунок 3-3) в комплексной форме:

Здесь: – комплекс напряжения на входе электрической цепи (таблица 3-3);

– комплексные сопротив-

ления катушек индуктивности (таблица 3.1);

– комплексное сопротивление взаимной

индуктивности (таблица 3. 2).

В формулах верхний знак соответствует согласному включению катушек (нижний знак – встречному включению катушек).

6. Построить в масштабах на комплексной плоскости векторные диаграммы токов и напряжений для согласного и встречного включений катушек по результатам расчёта комплексных токов. Сравнить значения токов и входного напряжения на векторной диаграмме с соответствующими показаниями приборов (таблица 3. 3):

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие элементы цепи называются индуктивно связанными?

2. Чем характеризуется степень индуктивной связи катушек?

3. Какой смысл имеет понятие одноимённых зажимов индуктивно связанных катушек.

4. Как можно выполнить разметку одноимённых зажимов индуктивно связанных катушек?

5. Какое включение называется согласным?

6. Какое включение называется встречным?

7. Чему равно сопротивление взаимной индуктивности?

8. Как определится напряжение взаимной индуктивности?

9. Чему равно полное сопротивление цепи из двух последовательно соединенных связанных катушек при согласном включении?

10. Чему равно полное сопротивление цепи из двух последовательно соединенных связанных катушек при встречном включении?

11. При каком условии в цепи с индуктивно связанными элементами может наблюдаться "ёмкостный" эффект?

12. Почему справедливо соотношение: ?

Лабораторная работа 4.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАССИВНОГО Т-ОБРАЗНОГО

ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКА

I Определение параметров элементов четырёхполюсника

и нахождение коэффициентов его уравнения в А - форме

1. Собрать электрическую цепь – рисунок 4.1 а).

Рисунок 4.1 – Схема цепи для определения параметров элементов четырёхполюсника (а) и его структура (б)

На схеме: QF-3 – выключатель синусоидального напряжения; РН – регулятор напряжения (автотрансформатор); , , – элементы четырёхполюсника (соответственно: реостат, катушка индуктивности, конденсатор).

2. Включить питание электроприборов (QF-1).

3. Установить регулятор напряжения в нулевое положение (положение автотрансформатора – против часовой стрелки до упора).

4. К зажимам “а“ - “б”схемы рисунка 4.1(а) поочередно подключить элементы четырёхполюсника: Z ₁, Z ₂, Z ₀ (соответственно: Z ₁ – реостат сопротивлением 40 ¸ 60 Ом; Z ₂ – одна из катушек вариометра; Z ₀ – конденсатор ёмкостью С мкФ).

Для каждого элемента, включив источник синусоидального напряжения (QF-3), подать регулятором напряжения на вход элемента четырёхполюсника напряжение U (при этом ток в элементе не должен превышать 2А). Показания электроприборов для каждого элемента четырёхполюсника внести в таблицу 4.1.

5. Рассчитать параметры элементов четырёхполюсника:

Результаты расчёта внести в таблицу 4-1. Записать комплексные сопротивления элементов четырёхполюсника ( Z₁, Z₂, Z₀ ).

Таблица 4.1 – Результаты измерений и расчета параметров

элементов четырёхполюсника

Элемент четырёхполюсника	Результаты измерений			Результаты расчёта
Элемент четырёхполюсника	U, В	I, А	Р, Вт	Z , Ом	R , Ом	X , Ом	j, град
Реостат ( Z₁)						–	0
Катушка (Z₂)
Конденсатор (Z₀)					–		- 90

6. Рассчитать коэффициенты А–формы записи уравнения Т - образного четырёхполюсника по сопротивлениям элементов:

, , , .

Проверить выполнение соотношения: .

II Нахождение коэффициентов четырёхполюсника на основании опытов холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ)

1. Собрать электрическую цепь без перемычки П – рисунок 4.2 (питание четырёхполюсника со стороны выходных зажимов 2-2^/).

Рисунок 4. 2 – Схема опытов ХХ и КЗ при питании четырёхполюсника со стороны выходных зажимов 2-2^/

2. Включить питание электроприборов (QF-1).

3. Установить регулятор напряжения в нулевое положение (против часовой стрелки до упора).

4. Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и

подать РН напряжение U на вход цепи при разомкнутых входных зажимах четырёхполюсника 1-1^/ (холостой ход – ХХ) (ток амперметра не более 2А). Показания приборов записать в таблицу 4.2.

5. Выключить выключатель QF-3. Установить перемычку П (входные зажимы четырёхполюсника 1-1^/ закорочены – КЗ). Включить QF-3 и подать регулятором напряжения на вход цепи напряжение U (ток амперметра не более 2А). Показания приборов записать в таблицу 4.2.

6. Рассчитать комплексные сопротивления четырёхполюсника для режимов холостого хода и короткого замыкания ( Z_2х и Z_2к ) при питании четырёхполюсника со стороны выходных зажимов 2-2^/:

Результаты расчётов внести в таблицу 4. 2.

Указание: для режима холостого хода имеем φ₂_x < 0 (это следует из значений параметров элементов четырёхполюсника).

Таблица 4. 2 – Результаты измерений и расчета цепи при питании со

стороны выходных зажимов 2-2^/ в режимах ХХ и КЗ

Режим работы	Результаты измерений			Результаты расчёта
Режим работы	U, В	I, А	Р, Вт	Z_2x , Ом	j₂_x, град	Z_2x , Ом	Z_2k , Ом	j_2k, град	Z_2k , Ом
Холостой ход							–	–	–
Короткое замыкание				–	–	–

7. Собрать схему электрической цепи без перемычки П – рисунок 4.3 (питание заданного четырёхполюсника со стороны входных зажимов 1-1^/).

8 Включить питание электроприборов (QF-1).

9. Установить регулятор напряжения в нулевое положение (против часовой стрелки до упора).

Рисунок 4.3 – Схема опытов ХХ и КЗ при питании четырех- полюсника со стороны входных зажимов 1-1^/

10. Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и подать РН на вход цепи напряжение U при разомкнутых выходных зажимах четырёхполюсника 2-2^/ (холостой ход – ХХ) (ток амперметра не более 2А). Показания приборов записать в таблицу 4.3.

11. Выключить выключатель QF-3. Установить перемычку П (выходные зажимы четырёхполюсника 2-2^/ закорочены – КЗ). Включить QF-3 и подать регулятором напряжения на вход цепи напряжение U (ток амперметра не более 2А). Показания приборов записать в таблицу 4.3.

12. Рассчитать комплексные сопротивления четырёхполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания ( Z_1х и Z_1к ) при питании со стороны входных зажимов 1-1^/. Результаты расчётов внести в таблицу 4.3.

Указание: для режима холостого хода имеем φ₁_x < 0.

Таблица 4-3 – Результаты измерений и расчетов цепи при питании со стороны входных зажимов 1-1^/ в режимах ХХ и КЗ

Режим работы	Результаты измерений			Результаты расчёта
Режим работы	U, В	I, А	Р, Вт	Z_1x , Ом	j_1x, град	Z_1x , Ом	Z_1k , Ом	j_1k, град	Z_1k , Ом
Холостой ход							–	–	–
Короткое замыкание				–	–	–

13. Проверить выполнение соотношения:

14. Определить коэффициенты А – формы записи уравнения четырёхполюсника на основании данных опытов ХХ и КЗ :

Найденные значения коэффициентов четырёхполюсника сравнить со значениями коэффициентов четырёхполюсника, полученными ранее по формулам для параметров элементов (I пункт 6).

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 207; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!