Файл: Методические указания по их выполнению по разделам цепей постоянных, синусоидальных и трехфазных токов.doc

, а следовательно, и .

Из треугольников рис. 4-7 следует:
cos φ_вх = I_a/I_вх; (5.7)
I_R = I_k cos φ_k; cos φ_k = R/Z_k
Следовательно,
(5.8)

Перечень оборудования
1. Источники переменного напряжения 220 В, 36 В, =50 Гц.

2. Катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником с подмагничиванием

3. (подмагничивание постоянным током уменьшает эквивалентную индуктивность катушка).

4. Батарея конденсаторов со ступенчатым регулированием 94 мкФ.

5. Вольтметр 100 В.

6. Амперметры – 3 шт. с пределом измерений 2 А.
Содержание работы
Исследовать дорезонансный, резонансный и послерезонансный режимы параллельной цепи изменением индуктивности при постоянной емкости и изменением емкости при постоянной индуктивности. Измерить параметры катушки при помощи амперметра, вольтметра и ваттметра.
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему для исследования параллельной цепи (рис. 5-8).

2. Ключ В1 замкнут. Включаем выключатели батареи конденсаторов, набираем суммарную емкость =30 мкФ. Включаем источник питания тумблерами. Изменяя индуктивность катушки, устанавливаем резонансный режим, который определяется по максимальному показанию амперметра А_вх. Показания приборов занести в таблицу 1.


Рис. 5-8. Схема исследования параллельной цепи.
3. Изменяя индуктивность катушки, установить дорезонансный режим ( уменьшается), затем послерезонансный режим ( увеличивается). Показания приборов для одной точки дорезонансного режима и одной точки послерезонансного режима занести в табл. 5-1.
Таблица5-1

Режимы цепи	Данные измерений
	, В	, Вт	, А	, В	, В
Резонанс Дорезонансный Послерезонансный

---

4. По данным табл. 1 построить векторные диаграммы цепи для трех режимов: резонансного, дорезонансного и послерезонансного. Диаграмму удобно строить методом засечек с помощью циркуля, в соответствии с балансом токов.

5. Установить ток , близкий к резонансному, регулированием индуктивности (рукоятка ). Разомкнуть ключ В1, показания приборов занести в табл. 5-2.
Таблица 5- 2

Данные измерений			Данные вычислений
, В	, А	, Вт	, Ом	, Ом	, Ом	, Гн

6. По данным табл. 2 определить , , , по формулам:
; ; x_к=√ Z_к²- R_к² = ω L_к; L_к = x_к/ ω.

(5.9)

---

Включить суммарную емкость С=30 мкФ. Ключ В1 замкнут. Изменяя индуктивность, установить резонансный режим. Оставив индуктивность неизменной, записать показания приборов при ступенчатом изменении емкости в пределах имеющегося магазина емкостей. Показания приборов занести в табл. 5-3.



Таблица 5-3

№ п/п	Данные измерений						Данные вычислений
	, мкФ	, В	, А	, В	, В	, Вт	cos φ	, Ом
1 2 3 …

7. По данным табл. 5-3 построить графики зависимостей:

, , , , cosφ_вх (С), , .

cosφ_вх (С) - определяется из соотношения (4.8)

---

- определяется из соотношения (4.5)
Содержание отчета

1. 
   Название работы.
   
2. 
   Цель работы.
   
3. 
   Схему исследования.
   
4. 
   Таблицу приборов и оборудования.
   
5. 
   Таблицы с результатами измерений и вычислений.
   
6. 
   Расчетные формулы.
   
7. 
   Графики зависимостей.
   
8. 
   Векторные диаграммы.
   
9. 
   Выводы об особенностях резонансного и нерезонансного режимов.
   

Контрольные вопросы

1. 
   Что такое резонанс напряжений?
   
2. 
   Каким способом регулируется собственная частота цепи?
   
3. 
   Чем определяется величина усиления токов?
   
4. 
   Почему входной коэффициент мощности равен единице, а до и после резонанса быстро снижается?
   
5. 
   Как строятся векторные диаграммы цепи для режимов до и после резонанса, для режима резонанса?
   
6. 
   Почему резонансные режимы весьма экономичны?
   
7. 
   Где используется резонансы токов?
   

Литература

1. Электротехника [Текст]: / Под ред. В. С. Пантюшина.- М.: Высшая школа , 1976. - гл.5, С.116-119

2. Касаткин, А.С. Электротехника [Текст]: / А.С. Касаткин, М.В. Немцов; - М.: Высшая школа, 2002. - гл.12, с. 339-356.

3. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. [Текст]: - М.: Гардарики, 2001. - §1.28.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6
Исследование электрического состояния

трехфазной цепи с однофазными приемниками, соединенными звездой

Цель работы: Научиться включать потребитель в звезду в цепи трехфазного тока. Изучить влияние изменения параметров однофазных приемников на ток в нейтральном проводе и на напряжение между зажимами приемников. Приобрести практические навыки по измерению мощностей в трехфазных цепях.

---

Основные теоретические сведения

Для соединения потребителей звездой три конца фаз объединяются в одну общую точку, называемую нейтральной точкой звезды (точка n на рис. 5-1) , а к началам фаз присоединяются линейные провода (Аа., Вв, Сс). Нейтральная точка соединяется с нейтральной точкой генератора четвертым проводом, который называется нейтральным (Nn на рис. 6-1).


Рис. 6-1. Схема соединения потребителей в звезду

Напряжения между линейными проводами называются линейными U_АВ, U_ВС, U_СА ( рис. 6-1) , а напряжения между линейными проводами и нейтральным проводом — фазными напряжениями U_A , U_В , U_C.

Эти напряжения связаны между собой векторными уравнениями:
U_АВ = U_A - U_{В ,}

U_ВС = U_В - U_{С ,} (6.1)

U_CA= U_C - U_A .
Токи I_{A ,} I_{B ,} I_C, протекающие в линейных проводах, называются линейными I_Л , а токи в фазах приемников — фазными I_ф. При соединении приемников звездой линейные токи одновременно являются и фазными:
I_{Л =} I_ф. (6.2)
Если полные сопротивление Z_a, Z_b, Z_c отдельных приемников равны между собой
Z_a = Z_b= Z_c = Z_ф (6.З)
и углы j_а, j_b, j_c сдвига фаз между фазными напряжениями и соответствующими им фазными токами одинаковые
j_а = j_b= j_c=j (6.4)
то такую нагрузку называют симметричной. при симметричной нагрузке ток в нейтральном проводе равен нулю
I_N= 0 (6.5)
что позволяет трехфазную линию выполнить трехфазной, а линейные и фазные напряжения связаны соотношением

---