отчеты по лаб раб. Отчет по лабораторной работе Однофазная неразветлённая электрическая цепь синусоидального тока
 Скачать 7.65 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования <<Южно-Уральский государственный университет>> Кафедра <<Теоретические основы электортехники>> Отчет по лабораторной работе Однофазная неразветлённая электрическая цепь синусоидального тока Выполнил: _____________ Группа: _______________ Проверил______________ Дата: _________________ Челябинск 201_ Цель работы Исследовать электрическое состояние линейной неразветвлённой электрической цепи синусоидального тока при различных приёмниках. Определить экспериментально параметры электрической цепи. Научится строить векторные диаграммы, а также проверять выполнение законов Кирхгофа в цепи синусоидального тока. Изучить резонансные явления в последовательной электрической цепи. Расчётное задание Исходные данные для расчёта Таблица 1
Расчётные схемы электрических целей  а) б) в) Рис. 1. Электрические схемы а) резистора б) индуктивной катушки в) конденсатора 2.3. Расчёт цепи с резистором (рис. 1 а) Напряжение питания  Ток в резисторе R1  Активная мощность в резисторе R1  Угол сдвига фаз в цепи с резистором  Коэффициент мощности в цепи  =Ток цепи в комплексной форме IR = 2.4. Расчёт цепи с индуктивной катушкой (рис. 1б) Реактивное (индуктивное) сопротивление индуктивной катушки  Полное сопротивление индуктивной катушки  Угол сдвига фаз в индуктивной катушке  Сопротивление катушки в комплексной форме  Напряжение питания Ток в цепи катушки  Активная мощность в цепи  Реактивная мощность в цепи  Полная мощность в цепи  Коэффициент мощности цепи  2.5. Расчёт цепи с конденсатором (рис. 1в) Ёмкостное сопротивление конденсатора  Угол сдвига фаз в конденсатора  Сопротивление конденсатора в комплексной форме  Напряжение питания Ток в цепи конденсатора  Реактивная(ёмкостная)мощность конденсатора   ____B ____A ____B ____A ____B ____A Результаты расчётов цепей с резистором ,с индуктивной катушкой, с конденсатором занести в табл. 2 в графу “Расчёт”. По результатам расчётов построить векторные диаграммы (рис. 2 а,б,в).  а) б) в) Рис. 2. Векторные диаграммы для цепей : а) с резистором б)с индуктивной катушкой в) с конденсатором 2.6. Расчёт цепи с последовательным соединением резистором, индуктивной катушки и конденсатора.  Рис. 3. Схема электрической цепи Расчётные формулы: Активное сопротивление всей цепи  Реактивное сопротивление всей цепи X= Полное сопротивление всей цепи Угол сдвига фаз в цепи φ= Полное сопротивление всей цепи в комплексной форме  Ток в цепи  Ток в цепи в комплексной форме Напряжение на резисторе  Напряжение на индуктивной катушке  Напряжение на конденсаторе  Активная мощность резистора Активная мощность индуктивной катушки Реактивная (индуктивная)мощность индуктивной катушки Реактивная(емкостная) мощность индуктивной катушки Активная мощность всей цепи  Реактивная мощность всей цепи  Полная мощность всей цепи  Коэффициент мощности всей цепи  Результаты расчётов занести табл.3 в графу “Расчёт”. По результатам расчётов построить векторную диаграмму (рис. 4) , треугольники сопротивлений (рис. 5а) и мощностей (рис. 5б)   ____B ____A  Рис 4. Векторная диаграмма  Рис. 5 Треугольники сопротивлений (а) и мощностей (б) 2.7. Расчёт ёмкости конденсатора для возникновения в цепи Zk , Xk резонанса напряжений C0 =  , где  Экспериментальная часть 3.1.Исследование целей с резистором R1, индуктивной катушкой Zk ,конденсатором C(XC)  Рис. 6. Принципиальная схема электрической цепи Результаты измерений занести в табл. 2 в графу “Эксперимент” 3.2. Расчёт параметров элементов по экспериментальным данным табл.2     Результаты расчётов занести в табл.2 в графу “Вычислено” Таблица 2
3.3 Исследование цепи с последовательным соединением резистора R1, индуктивной катушки Zk и конденсатора С. Таблица 3
Результаты измерений занести в таблицу 3 в графу “Эксперимент” 3.4 Расчёт мощностей элементов цепи по экспериментальным данным табл.3 QC = Qk = Вывод Ответы на контрольные вопросы : Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования <<Южно-Уральский государственный университет>> Кафедра <<Теоретические основы электротехники >> Отчет по лабораторной работе ОДНОФАЗНАЯ РАЗВЕТЛЁННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Выполнил: _____________ Группа: _______________ Проверил______________ Дата: _________________ Челябинск 201_ Цель работы Исследовать электрическое состояние линейной разветвлённой цепи синусоидального тока при различных условиях и выявить условия возникновения резонанса токов. Исследовать влияние ёмкости конденсатора на коэффициент мощности. Построить по опытным данным векторные диаграммы напряжения и токов. Расчётное задание Исходные данные для расчёта Таблица 1
Расчет электрической цепи с параллельным соединением индуктивной катушки, резистора и конденсатора  Рис. 1. Схема электрической цепи 2.2.1 Расчет сопротивления всех элементов: – реактивное (индуктивное) сопротивление индуктивной катушки , f=50 Гц,– полное сопротивление индуктивной катушки ,– коэффициент мощности индуктивной катушки ,– угол сдвига фаз в ветви с индуктивной катушкой ,– ёмкостное сопротивление конденсатора ,2.2.2. Расчет токов во всех ветвях – ток в резисторе R1 , – ток в индуктивной катушке  ,  ,– ток в конденсаторе  По результатам расчетов построить в масштабе векторную диаграмму, и по построенной векторной диаграмме определить входной ток I всей цепи Рис 2. Векторная диаграмма 2.2.3. Расчет входного тока I всей цепи – активную составляющую тока в неразветвлённой части электрической цепи  ,– активную составляющую тока резистора  ,– активную составляющую тока индуктивной катушки  , активную составляющую тока конденсатора  ,  реактивную составляющую тока в неразветвлённой части электрической цепи  ,реактивную составляющую тока резистора  – реактивную (индуктивную) составляющую тока индуктивной катушки  ,– реактивную (ёмкостную) составляющую тока конденсатора  , ,– ток в неразветвлённой части электрической цепи (входной ток)  ,угол сдвига фаз между током и напряжение в неразветвлённой части электрической цепи  .По данным расчета построить векторную диаграмму 2.2.4. Расчет мощностей – Активная мощность цепи с резистором R1 ,– Активная мощность цепи с индуктивной катушкой ,– Активная мощность всей цепи ,– Реактивная (индуктивную) мощность индуктивной катушки ,– Реактивная (ёмкостную) мощность конденсатора ,– Реактивная мощность всей цепи ,– Полная мощность всей цепи ,– Коэффициент мощности электрической цепи  ,Результаты расчетов пункты 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.2.4 занести в табл. 2 в графу расчет. Экспериментальная часть 3.1. Исследование электрической цепи с параллельным соединением индуктивной катушки, резистора и конденсатора  Рис. 3. Принципиальная схема электрической цепи Таблица 2
3.1.2. Расчёт активной Ia и реактивной Ip составляющей тока I: Ia= Ip= 3.2. Исследование влияния ёмкости конденсатора С, включённого параллельно индуктивной катушке ZK, на потребляемый из сети ток I, активную P, реактивную Q и полную Sмощности цепи, на коэффициент мощности цепи cos . Таблица 3
3.2.1. Расчёт активной Ia и реактивной Ip составляющей тока I: Ia= Ip= 3.2.2. Расчет емкости для повышения cos φ до 1. cos φ=1, а =0, если Ip=IC , тогда  ,  , следовательно  = Ф.Построить по данным измерений и вычислений (табл. 3) векторные диаграммы и зависимость общего тока I и коэффициента мощности цепи  от величины ёмкости конденсатора, I= , =𝑓(С).
Рис. 4. Векторные диаграммы  Рис. 5. Графики I=f(C) иcos=f(C) Выводы ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Ответы на контрольные вопросы : ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
