Файл: Лабораторная работа 1 исследование нагрузочных характеристик лампового генератора с внешним возбуждением группа ри301222.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»

Лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМПОВОГО ГЕНЕРАТОРА С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ


Группа РИ-301222

Студенты: Гаптулханов В.Р.

Данилов П.В.

Преподаватель: Лагунов Евгений Владимирович

Екатеринбург, 2023

Цель работы:

Целями лабораторной работы являются :

• 
  освоение методики расчета ГВВ в граничном режиме на заданную мощность;
  
• 
  исследование настройки генератора с внешним возбуждением по приборам на заданную мощность;
  
• 
  исследование нагрузочных характеристик генератора.
  
• 
  выполнение экспериментальной части на установках.
  

Расчетная часть:

Начертить схему генератора с внешним возбуждением на лампе 6П18П, питание анодной и сеточной цепей параллельное:



Рисунок 1 - Схема генератора с внешним возбуждением на лампе 6П18П

2.2 Рассчитать граничный режим генератора:

Дано:









L3= 72 мкГн

Q = 60

n=60

=0,319

=0,5

=0°

=0,5

Максимальный рабочий ток:





Определяем по статическим характеристикам при найденном токе

---

, , ,

















По таблице найдем коэффициенты, зависящие от угла отсечки:

	CosӨ	α0	α1	α2	α3	γ0	γ1
90	0,000	0,319	0,500	0,212	0,000	0,319	0,500

Величина колебательной мощности Р1, отдаваемой в нагрузку, определяется следующим выражением:



Найдем связь между и :



Подставим полученное соотношение в выражение для нахождения :



Рассчитаем коэффициент использования напряжения:



Определим другие параметры:

---

Определим амплитуду напряжения возбуждения:



Определим напряжение смещения:





Характеристическое сопротивление контура:



Коэффициент подключения лампы к контуру:



Число витков анодной связи:

2.3 Изобразим ожидаемый вид нагрузочных характеристик

Нагрузочные характеристики:

2.4 Изобразить ожидаемые формы импульсов тока анода и второй сетки в недонапряженном, граничном и перенапряженном режимах.

Динамические характеристики анодного тока:



Рисунок 2 - 1 - недонапряженный режим, Ra < Ra гр; 2 - граничный режим, Ra=Ra гр; 3 - перенапряженный режим, Ra>Ra гр

Параметр характеристики	Положение переключателя S1
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Число витков, nа	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30	33
Rа, кОм	0,067	0,27	0,61	1,09	1,7	2,44	3,32	4,34	5,5	6,79	8,21
Iа0, мА	20	20	20	20	20	20	15	12	10	8	6
Ic20, мА	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	5	6.5	7.5	8.5	9
Iк, А	0	0	0,25	0,275	0,375	0,425	0,55	0,5	0,45	0,35	0,30
Uа, В	0,3	2.35	8.8	23	42	62	100	112	115	118	120
Р0, Вт	3	3	3	3	3	3	2,7	2.6	2,57	2,55	2,52
Р1, Вт	0,0007	0,01	0,63	0,24	0,52	1.65	1,4	1,2	1,03	0,88	0,79
Ра, Вт	5,89	6,46	5,94	5,87	5,84	5,5	5,56	5,68	5,37	5,44	5,5
	0,0002	0,003	0,22	0,08	0,173	0,55	0,51	0,46	0,4	0,35	0,31

---

Экспериментальная часть

1-5-недонапряженный режим

6-граничный режим

7-11-перенапряженный режим

Нагрузочные характеристики, построенные на базе эксперимента

1. 
   Перенапряженный режим
   

Рисунок 3 – Ia Рисунок 4 – Ic Рисунок 5 – Ik

2. 
   Граничный режим
   

Рисунок 6 – Ia Рисунок 7 – Ic Рисунок 8 – Ik

3. 
   Недонапряженный режим
   

Рисунок 9 – Ia Рисунок 10 – Ic Рисунок 11 – Ik

Построитьграфики: I_a0, I_c20, I_kонт(R_a); P₀, P₁, P_a(R_a); U_a, h (R_a).



Рисунок 12 - График зависимости Ia0, Ic20 от Ra

Ic20

Ia0



Рисунок 13 - График зависимости Ik от Ra

Ik



Рисунок 14 - График зависимости Ua от Ra



Рисунок 15 - График зависимостей P0, P1, Pa от Ra

Р0

Р1

Ра



Рисунок 16 – Зависимость η от Ra

Вывод:

При выполнении лабораторной работы

---

, была освоена методика расчета ГВВ в граничном режиме на заданную мощность, исследована настройка генератора с внешним возбуждением по приборам на заданную мощность, исследованы нагрузочные характеристики генератора.

По результатам измерений было выяснено, что положения переключателя с 1-го по 5-ый являются «Недонапряженным», 6-е положение является «Граничным» режимом, с 7-ого по 11-ый являются «Перенапряженным» режимом. Также 6-е положение являются «Граничным» так, как прослеживается тенденция уменьшения роста амплитуды напряжения (U_а). Наибольший КПД появляется в граничном режиме и равен 55%, что близко к значению расчетного задания. Величина колебательной мощности Р1, отдаваемой в нагрузку не изменяется до граничного режима, после «Граничного» режима начинает уменьшаться. I_а0 и I_c20 не изменяются до «Граничного» режима, но после I_а0 начинает уменьшаться, а I_c20 увеличивается. Сопротивление нагрузки R_a увеличивается пропорционально с увеличением числа витков.

Ожидаемый вид нагрузочных характеристик почти полностью совпадает с результатами, полученными в ходе проведения лабораторной работы, отличия появились в связи с погрешностью измерительных приборов и человеческим фактором.

При сравнении расчетных и полученных значениях можем сделать следующие выводы:

1. 
   Полученное значение сопротивления анода более близко к расчетному
   в граничном режиме .
   
2. 
   Расчетная мощность, потребляемая от источника тока близка к «граничному» режиму измеренных значений.
   
3. 
   Ближайшее значение расчетного КПД к измеренному попадает в «граничный» режим.
   
4. 
   Расчетное значение мощности анода ниже измеренных значений.
   
5. 
   Расчетное значение напряжения на аноде близко к полученному в перенапряженном режиме в 7 режиме переключателя.
   

---