Файл: Практикум по курсу " Теоретические основы электротехники" для студентов электротехнических специальностей всех форм обучения.doc

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 φ_2x < 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
	U, В	I, А	Р, Вт	Z2x , Ом	2x, град	Z2x , Ом	Z2k , Ом	2k, град	Z2k , 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 φ_1x < 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
	U, В	I, А	Р, Вт	Z1x , Ом	1x, град	Z1x , Ом	Z1k , Ом	1k, град	Z1k , Ом
Холостой ход							–	–	–
Короткое замыкание				–	–	–

13. Проверить выполнение соотношения:

---

.

2. 
   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).

---

III Работа четырёхполюсника при нагрузке

1. Собрать электрическую цепь – рисунок 4.4.



Рисунок 4.4 – Четырёхполюсник с нагрузкой
На схеме: R_H – реостат сопротивлением 100  150 Ом.

2. 
   Установить регулятор напряжения в нулевое положение (против часовой стрелки до упора).
   
3. 
   Включить питание электроприборов (QF-1).
   

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

подать РН на вход электрической цепи напряжение . Показания приборов внести в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 – Результаты измерений и расчётов в цепи

четырёхполюсника с нагрузкой

Результаты измерений					Rн, Ом	Р2, Вт
U1 , В	I1 , А	Р1 , Вт	U2 , В	I2 , А

2. 
   Найти активное сопротивление нагрузки R_н и активную мощность на выходе Р₂. Результаты расчёта внести в таблицу 4.4.
   
3. 
   На основании уравнения четырёхполюсника в А – форме:
   

и по найденным коэффициентам четырёхполюсника (I пункт 6) рассчитать комплексные токи на входе и выходе четырёхполюсника, считая заданными: сопротивление нагрузки R_н и входное напряжение (таблица 4.4). Фазу напряжения принять равной нулю:

2. 
   Построить в масштабе на комплексной плоскости по результатам расчёта векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для цепи с нагрузкой (рисунок 4.4):
   

8. Определить активную мощность на входе четырёхполюсника P₁ и коэффициент полезного действия четырёхполюсника:

---

.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какой элемент цепи называется четырёхполюсником?

2. Какие четырёхполюсники называются симметричными?

3. Какое условие должно выполняться для симметричного четырёхполюсника?

4. Записать уравнение четырехполюсника в А - форме записи.

5. Как связаны между собой коэффициенты четырёхполюсника?

6. Как можно определить коэффициенты четырехполюсника?

7. Какую размерность имеют коэффициенты A, B, C, D?

8. Почему в опытах холостого хода угол сдвига фаз берётся отрицательным ( < 0)?

9. Как по любым трем известным комплексным сопротивлениям для опытов Z _1Х , Z _1К , Z _2Х , Z _2К вычислить четвёртое?

Лабораторная работа 5
Исследование цепи трехфазного тока при

соединении нагрузки звездой.
1. Собрать электрическую цепь – рисунок 5.1 (без перемычки П).



Рисунок 5.1 – Трёхфазная цепь при соединении звездой
На схеме: QF-3 – автоматический выключатель трёхфазный; , , – амперметры, измеря-

ющие линейные токи трёхфазной цепи;

– амперметр тока в нулевом проводе;

, , – вольтметры, измеря-

ющие фазные напряжения приёмника;

– вольтметр, измеряющий напряжение

между нулевыми точками;

П –перемычка, подключает в схеме нулевой провод.
2. Включить питание электроприборов (QF-1).
3. Установить перемычку П (имеем схему с нулевым проводом). Включить источник напряжения (QF-3). Реостатами выставить симметричную активную нагрузку по равенству значений амперметров (линейные токи

---