Файл: Практикум по курсу " Теоретические основы электротехники" для студентов электротехнических специальностей всех форм обучения.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра электротехники и электрооборудования
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Часть 1
Лабораторный практикум
по курсу “ Теоретические основы электротехники”
для студентов электротехнических специальностей
всех форм обучения
Новокузнецк
2012
УДК 621/34(075)
Т
Рецензент
кандидат технических наук,
профессор кафедры автоматизированного электропривода
и промышленной электроники СибГИУ
Кунинин П. Н.
Т Теоретические основы электротехники. Часть 1. Лабораторный практикум. / Сиб. гос. индустр. ун-т; сост.: М.В. Кипервассер, В.С. Князев, Е.С. Кузнецова. – Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2012. – 28 с.: ил.
Содержит описание шести лабораторных работ по курсу «Теоретические основы электротехники. Часть1».
Предназначен для студентов всех форм обучения профилей: «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений», «Электропривод и автоматика», «Электромеханика» направления подготовки «Электроэнергетика и электротехника» 140400.62, «Промышленная электроника» направления подготовки «Электроника и наноэлектроника» 210200, «Автоматизация технологических процессов и производств (металлургия, машиностроение, горная промышленность)» направления подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств» 220700.
Лабораторная работа 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
I Электрическая цепь с последовательным соединением элементов
1. Собрать электрическую цепь – рисунок 1.1.
Рисунок 1.1 – Последовательное соединение элементов
На схеме: QF-3 – выключатель синусоидального напряжения; РН – регулятор напряжения (автотрансформатор); С – конденсатор ёмкостью 30 мкФ;
R – реостат сопротивлением 50 100 Ом;
Rк , L – параметры последовательно соединенных
катушек индуктивности (вариометра).
-
Установить регулятор напряжения РН (автотрансформатор) в нулевое положение (против часовой стрелки до упора). -
Включить питание электроприборов (QF-1). -
Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и регулятором напряжения подать на вход цепи напряжение . -
Изменяя индуктивность вариометра, записать показания приборов для двух предельных режимов (Lmin и Lmax): U1>U3 и U13. Результаты измерений внести в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 – Результаты измерений в цепи при последовательном
соединении элементов
-
№
U ,
B
P ,
Bт
U1 ,
B
U2 ,
B
U3 ,
B
I ,
A
1
2
Результаты расчётов внести в таблицу 1.2.
Таблица 1. 2 – Результаты расчёта электрической цепи с
последовательным соединением элементов
№ | XС, Ом | C, мкФ | R, Ом | Rk, Ом | XL, Ом | L, мГн | , град | Р, Вт | Q, ВАр | S, ВА |
1 | | | | | | | | | | |
2 | | | | | | | | | | |
7. Построить в масштабе векторные диаграммы напряжений.
8. Построить треугольники сопротивлений для режимов.
9. Построить треугольники мощностей для режимов.
10. Построить на одном графике временные диаграммы тока и входного напряжения для одного из режимов цепи (по выбору):
II Цепь с параллельным соединением приёмников
-
Собрать электрическую цепь – рисунок 1.2.
Рисунок 1. 2 – Параллельное соединение приемников
На схеме: QF-3 – выключатель синусоидального напряжения; РН – регулятор напряжения (автотрансформатор); С – конденсатор ёмкостью 30 мкФ;
R1 – реостат сопротивлением 100 150 Ом;
R2 – реостат сопротивлением 20 40 Ом;
Rк, L – параметры вариометра.
-
Установить регулятор напряжения в нулевое положение (против часовой стрелки до упора). -
Включить питание электроприборов (QF-1). -
Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и регулятором напряжения подать на вход цепи напряжение .
5. Изменяя индуктивность вариометра, записать показания приборов для двух предельных режимов (Lmin и Lmax): I2 < I3 и I2 > I3. Результаты измерений внести в таблицу 1.3.
Таблица 1. 3 – Результаты измерений в цепи при параллельном соединении приёмников
№ | U , B | P , Bт | I , А | I1 , А | I2 , А | I3 ,A |
1 | | | | | | |
2 | | | | | | |
Указание: неизменные параметры элементов электрической цепи взять из предыдущего опыта (таблица 1.2): и – их средние значения для двух режимов.
Результаты расчётов внести в таблицу 1.4.
7. Построить в масштабе векторные диаграммы токов для двух режимов электрической цепи.
8. Построить треугольники проводимостей для режимов.
9. Построить треугольники мощностей для режимов.
Таблица 1. 4 – Результаты расчёта электрической цепи
с параллельным соединением приёмников
№ | G1, мСм | G2, мСм | BC , мСм | Gk , мСм | BL , мСм | I2a , А | I2р , А | I3a , А | I3р , А | , град | Р, Вт | Q, ВАр | S, ВА |
1 | | | | | | | | | | | | | |
2 | | | | | | | | | | | | | |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
-
Как зависят индуктивное и ёмкостное сопротивления от частоты переменного тока? -
Как зависит индуктивное сопротивление катушки от её индуктивности? -
Как зависит ёмкостное сопротивление конденсатора от его ёмкости? -
Как определить модуль комплексного сопротивления участка цепи ( Z ), содержащего сопротивление, индуктивность и ёмкость? -
Как определить комплексное сопротивление цепи (Z) по известным активному, индуктивному и ёмкостному сопротивлениям? -
Как по известным активному и реактивному сопротивлениям ветви найти ее активную и реактивную проводимости? -
Как определить угол сдвига фаз для цепи с последовательным соединением активного, индуктивного и ёмкостного сопротивлений? -
Как сдвинуты друг относительно друга векторы тока и напряжения в катушке? Как определить для катушки угол сдвига фаз? -
Как определить угол сдвига фаз для цепи с параллельным соединением ветвей? -
В каких пределах изменяется угол сдвига фаз для ветви и для всей электрической цепи? -
Как для схемы рисунка 1.1 запишутся выражения для мгновенных значений входного напряжения, тока, напряжения на индуктивности, напряжения на ёмкости, если начальная фаза входного напряжения задана: ? -
Почему сумма показаний вольтметров на участках цепи рисунка 1.1 не равна показанию вольтметра входного напряжения? -
Почему сумма показаний амперметров всех параллельных ветвей цепи рисунка 1. 2 не равна показанию амперметра в ветви с источником энергии?