Главная страница
Навигация по странице:

  • Цель работы

  • 4.Исследование резонанса токов.

  • Для первого режима (до резонанса) рассчитаем

  • Для второго режима (резонанс) рассчитаем

  • Для третьего режима (после резонанса) рассчитаем

  • 5. Построение топографической диаграммы разветвлённой цепи.

  • Отчет ТОЭ. Лабораторная работа 3 Паралленльное соединение активных и реактивных элементов цепи синусоидального тока Цель работы



    Скачать 0.77 Mb.
    НазваниеЛабораторная работа 3 Паралленльное соединение активных и реактивных элементов цепи синусоидального тока Цель работы
    АнкорОтчет ТОЭ.docx
    Дата05.05.2017
    Размер0.77 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОтчет ТОЭ.docx
    ТипЛабораторная работа
    #8124

    Лабораторная работа № 3

    Паралленльное соединение активных и реактивных элементов цепи синусоидального тока

    Цель работы :

    -Извучение пассивных двухполюсников, содержащих соединеннные параллельно активные и реактивные (индуктивный, емкостный) элементы в различных сочетаниях.

    -Построение векторных диаграмм токов и топографических диаграм напряжений цепей указанного типа.

    -Опытное определение параметров пассивных двухполюсников.

    -Построение трегольников проводимостей, сопротивлений, мощностей.

    -Изучение вопроса о повышении коэффициента мощности потребителей путем включения компенсирующих устройств.

    -Изучение явления резонанса токов в паралельном колебательном контуре.

    1. Параллельное соединение резистора и конденсатора

    Установим величину и частоту напряжения согласно варианту f=200Гц ,U=7В.

    c:\users\администратор\appdata\local\microsoft\windows\temporary internet files\content.word\image1.bmp

    Результаты измерений

    Номер опыта

    С, мкФ

    R,Ом

    U,B

    I,мA

    , мА

    , мА

    Р, мВт

    ϕ град.

    1

    0,47

    220

    7

    35

    31,2

    16,3

    221

    -83

    2

    1

    220

    7

    47,2

    31,4

    35,4

    245

    -42

    Векторная диаграма токов и напряжений, треугольники мощностей и проводимостей.



    Результаты измерений и рассчета

    Параметр

    Cos ϕ

    Q, мВар

    S, мBA

    G, См

    , Cм

    Y, См

    Измерение




    -88

    244










    Расчет

    0,9020

    105,75

    199

    0,00446

    0,00233

    0,005

    Расчет для первого опыта:

    Cosϕ==0.9020 – коэффициент мощности цепи;

    Q=Uisinϕ=105.75 мВар – реактивная мощность;

    P=RI^2=0.221 Вт – активная мощность;

    0,221+j0,1058 – комплекс полной мощности;











    входное сопротивление в комплексной форме

    2. Параллельное моединение резистора и катушки идуктивности c:\users\администратор\appdata\local\microsoft\windows\temporary internet files\content.word\image3.bmp

    Результаты измерений

    Номер опыта

    L, мГн

    R,Ом

    U,B

    I,A

    , мА

    , мА

    Р, мВт

    ϕ град.

    1

    33

    220

    7

    0,122

    31,4

    16,3

    720

    19

    2

    100

    220

    7

    0,031

    30

    35,4

    199

    23

    Векторная диаграма токов и напряжений

    Треугольники мощностей и проводимостей

    Расчет для первого режима:



    - активная проводимость всей цепи

    полная проводимость всей цепи

    реактивную проводимость всей цепи

    - Комплексная проводимость всей цепи

    -активную проводимость катушки

    См

    -реактивную проводимость катушки См

    -комплексную проводимость катушки

    j См

    -коэффициент мощности катушки

    Ом

    Ом

    3. Повышение коэффициента мощности a3be6cc1

    В данной схеме коэффициент мощности при I=0,122 А и U=7 В примерно равен 0,92. Рассчитаем какую ёмкость С надо включить параллельно, чтобы получить коэффициент мощности близкий к 0,98:



    Собираем схему, подключая к начальной схеме конденсатор расчётной ёмкости:

    89d18d9d

    Снимаем показания приборов:

    Режим работы схемы

    I, мА

    I1, мА

    I2, мА

    I3, мА

    cos


    P, мВт

    C, мкФ

    Q, вар

    S, ВА

    До компенсации

    31

    30

    5

    6,1

    0,92

    377

    -

    0,125

    0,328

    После компенсации

    55,4

    31,3

    29

    6,4

    0,98

    377

    0,69

    0,84

    0,387

    Коэффициент мощности цепи

    Таким образом, полученный коэффициент цепи практически равен расчётному. При подключении конденсатора, коэффициент мощности увеличился с 0,92 до 0,98, что доказывает эффект повышения коэффициента при подключении конденсатора.

    Построим диаграмму векторов токов и напряжения до и после включения конденсатора:



    Расчитаем для первого режима:

    -активную мощность

    -реактивную мощность

    -полную мощность ВА

    -комплексную мощность

    построим треугольник мощностей



    Расчитаем для второго режима:

    -активную мощность Вт

    -реактивную мощность

    -полную мощность

    -комплексную мощность ВА

    построим треугольник мощностей



    4.Исследование резонанса токов.

    Исследуемая схема (для более точного достижения резонанса необходимо отключить ветвь с резистором):

    89d18d9d

    Устанавливаем напряжение примерно 7 В, в соответствии с заданным вариантом. При неизменном напряжении питания настраиваем цепь в режим резонанса токов, изменяя сначала индуктивность катушки и для более точного достижения резонанса, ёмкость конденсатора переключением отпаек. Наступление режима резонанса фиксируется по минимуму общего тока или мощности.

    Снимаем показания приборов в режиме резонанса, а также до и после резонанса, изменяя ёмкость конденсатора.

    Номер опыта

    U, В

    P, мВт

    I, мА

    IK, мА

    IC, мА

    f, Гц




    1

    7

    210

    30,5

    32,9

    7,9

    120




    2

    7

    187

    27,4

    31,2

    10,6

    180




    3

    7

    153

    22,3

    28,3

    14,6

    240




    4

    7

    119

    16,9

    24,7

    20,2

    300

    Резонанс

    5

    7

    99,6

    15,2

    22,3

    23,6

    360




    6

    7

    87,6

    15,9

    20,1

    27,5

    420




    7

    7

    73

    18,7

    18,1

    31

    480




    По опытным данным построим на одном графике резонансные кривые I(С), IC(C), IK(C), Y(C), Z(C).



    Таким образом общий ток с увеличением частоты уменьшается, достигает минимума при резонансе, и затем начинает увеличиваться; ток в конденсаторе увеличивается с увеличением частоты; ток в катушке с увеличением частоты уменьшается, активная мощность цепи уменьшается с увеличением частоты.

    Для первого режима (до резонанса) рассчитаем:

    -полную проводимость См

    -полное сопротивление См

    -активную проводимость См

    -индуктивную проводимость См

    -ёмкостную проводимость См

    Построим векторную диаграмму токов и напряжений и треугольник мощностей:






    Для второго режима (резонанс) рассчитаем:

    -полную проводимость См

    -полное сопротивление ,2 Ом

    -активную проводимость См

    -индуктивную проводимость См

    -ёмкостную проводимость См

    Построим векторную диаграмму токов и напряжений и треугольник мощностей:





    Для третьего режима (после резонанса) рассчитаем:

    -полную проводимость См

    -полное сопротивление Ом

    -активную проводимость См

    -индуктивную проводимость См

    -ёмкостную проводимость См

    Построим векторную диаграмму токов и напряжений и треугольник мощностей:





    В режиме резонанса BL=BC и GK=1/Rвх. Данные соотношения приблизительно соответствуют расчётным.

    5. Построение топографической диаграммы разветвлённой цепи.





















    Измеренные значения:







    Примем , тогда на векторной диаграмме точка «b» будет в начале координат. Примем начальную фазу тока равной нулю. Вектор тока совпадает с осью действительных чисел.

    написать администратору сайта