Реферат: Регулирование напряжения и исследование цепи переменного и трехфазного тока Испытание однофазного - Refy.ru - Сайт рефератов, докладов, сочинений, дипломных и курсовых работ

Регулирование напряжения и исследование цепи переменного и трехфазного тока Испытание однофазного

Рефераты по физике » Регулирование напряжения и исследование цепи переменного и трехфазного тока Испытание однофазного

Министерство образования Российской Федерации

КГТУ

Кафедра ЭТиЭТ


Лабораторная работа №2

Регулирование напряжения и электрических цепей


Выполнил: Колосов М.В.

ст-т. гр. Т81-1

Проверил: Первухин М.В.


Красноярск, 2003 г.


Цель работы:


Исследовать два способа регулирования напряжения в электрических цепях с применением регулировочного процесса;

Экспериментально определить диапазоны регулирования при включении регулировочного реостата последовательно с нагрузкой и использовании его в качестве делителя;

На основе анализа результатов опытов делают вывод о способе регулирования напряжения в зависимости от пределов регулирования.


Рабочее задание.

1. Собрать цепь согласно схеме рис. 1.


Рис. 1.


2. Изменяя сопротивление введенной части реостата от R1 =R до R1 =0 выполнить 5-7 замеров тока и напряжения.

3. Рассчитать полное сопротивление цепи Rц, Сопротивление нагрузки Rн, мощность, потребляемую нагрузкой и цепью, коэффициент полезного действия. Результат измерений занести в таблицу 1.


Таблица 1.

Результаты измерений Результаты вычислений
U, В I, А Uн, Ом Rц, Ом Rн, Ом R1, Ом Р, Вт Рн, Вт , %
150 0,5 50 300 100 200 75 25 33
150 0,6 60 250 100 150 90 36 40
150 0,7 70 214,2 100 114,2 105 49 46
150 0,75 80 200 106,6 93,3 112,5 60 53
150 0,8 90 187,5 112,5 75 120 72 60
150 0,9 100 166,6 111,1 55,5 135 90 66

4. Построить графики Uн = f(R1) и = f(R1), провести их анализ.


Uн = f(R1)


= f(R1)


5. Собрать цепь согласно схеме рис. 2.


Рис. 2.


6. Перемещая движок регулировочного реостата, изменяя сопротивление R2, от 0 до R. Выполнить 5-7 замеров тока и напряжения.

7. Вычислить полное сопротивление регулировочного реостата R, сопротивление нагрузки Rн, мощность, потребляемую нагрузкой и цепью, коэффициент полезного действия. Результат измерений занести в таблицу 2.


Таблица 1.

Результаты измерений Результаты вычислений
U, В I, А Uн,Ом Iн, А Rц,Ом R2,Ом Rн,Ом Р, Вт Рн, Вт , %
150 0,5 40 0,4 75 300 100 91 16 17,5
150 0,6 50 0,5 71,4 250 100 115 25 21,7
150 0,7 60 0,6 68,1 214,2 100 141 36 25,5
150 0,8 70 0,7 65,2 187,5 100 169 49 28,9
150 0,9 80 0,8 62,5 166,6 100 199 64 32,1

8. графики Uн = f(R2) и = f(R2), провести их анализ.


Uн = f(R2)


= f(R2)


9. Построить вольт Амперную характеристику Iн = f(Uн) по опытным данным.

Iн = f(Uн)

Решение задач

2. Pн = I2R – формула мощности, потребляемой нагрузкой;

- формула коэффициента полезного действия;

- формула сопротивления введенной части регулировочного реостата.


3.

Дано:

U = 120 В

Umin = 20 В

Rн = 100 Ом

Решение

=>

А

Ом

Ответ: R1 = 600 Ом.

R1 - ?

4.

Дано:

U = 120 В

Rн = 100 Ом

1) R1 = 300 Ом

2) R1 = 50 Ом

Решение

=>

1) А

В

2) А

В

Ответ: 1) Uн = 40 В; 2) Uн = 240 В.

Uн - ?

5.

Дано:

U = 100 В

Rн = 100 Ом

1) R = 50 Ом

2) R = 100 Ом

3) R = 200 Ом

Решение

=>

1) А

В

2) А

В

3) А

В

Ответ: 1) Uн = 200 В; 2) Uн = 100 В; 3) Uн = 50 В.

Uн - ?

7.


Министерство образования Российской Федерации

КГТУ

Кафедра ЭТиЭТ


Лабораторная работа №4

Исследование цепи переменного тока с последовательным соединением приемников


Выполнил: Колосов М.В.

ст-т. гр. Т81-1

Проверил: Первухин М.В.


Красноярск, 2003 г.


Цель работы:


Исследовать амплитудно-фазовые соотношения в цепи с последовательным соединением резистора и конденсатора.

Исследовать резонансный режим в цепи с последовательным соединением индуктивной катушки и конденсатора переменной емкости.

Научится экспериментально определять параметры приемника.


Рабочее задание.

1. Собрать цепь согласно схеме рис. 1.


Рис.1.


2. Изменяя емкость батареи конденсаторов, выполнить пять-семь замеров тока и напряжений на участках цепи. Напряжения питания Uист определить по показаниям вольтметра V2 при выключенных конденсаторах. Результаты измерений занести в таблицу 1.

3. Рассчитать полное, активное , емкостное сопротивления цепи, емкость конденсаторов, cos и угол по показаниям приборов. Результаты расчета вписать в таблицу 1.

Расчетные формулы:



Таблица 1

Результаты измерений Результаты вычислений
Uист, В UR, В Uc, В I, А Z, Ом R, Ом Xс, Ом С, мкФ cos , рад
220 20 219 0,2 1099 100 1095 2,9 0,0909 1,479
220 50 210 0,5 431 100 420 7,5 0,2316 1,337
220 70 205 0,7 309 100 292 10,8 0,3231 1,241
220 85 200 0,85 255 100 235 13,5 0,3911 1,168
220 95 195 0,95 228 100 205 15,5 0,4379 1,117

4. По результатам эксперимента начертить:

а) Векторные диаграммы для двух значений емкости;

б) Треугольник сопротивлений для одного значения емкости.


C = 2.9 мкФ С = 10,8 мкФ



5. Собрать цепь согласно схеме рис. 2.


Рис. 2.


6. Показания приборов занести в таблицу 2.


Таблицу 2

Результаты измерений Результаты вычислений
Uист, В Uс, В UR, В I, А Z, Ом R, Ом XL, Ом Xc, Ом С, мкФ cos
30 50 20 0,160 190,3 100 150,5 312,5 10,19 0,525
30 65 40 0,240 156,4 100 150,5 270,8 11,75 0,639
30 70 48 0,465 100 100 150,5 150,5 21,15 1
30 75 50 0,420 103,8 100 150,5 178,5 17,83 0,962
30 85 65 0,415 113,8 100 150,5 204,8 15,54 0,878

7. Вычислить полное, активное, емкостное, индуктивное сопротивления цепи, емкость батареи конденсаторов, значение cos.

8. Построить графики зависимостей I = f(C); Z = f(C); cos = f(C).





Решение задач


1.

Дано:

Решение: При последовательном соединении

UдC - ? IдС - ?

UдR - ? IдR - ?


Ответ: .


2.


3.

Дано:

Uист = 150 В

Uс = 100 В


Решение: При последовательном соединении

Uист = UR + Uс => UR = Uист - Uс = 150 – 100 = 50 В

Ответ: UR = 50 В.

UR - ?

4.

Полное сопротивление: ;

Активное сопротивление: ;

Емкостное сопротивление: ;


Реактивное сопротивление: ;

Емкость конденсатора: ;

Косинус угла между напряжениями: .


5.


6.

Дано:


Решение: Соединение последовательное, значит токи, протекающие по всем элементам равны.

так, как при резонансе , то

Ответ: С = 20 мкФ, Iр = 1 А.

Iрез - ?

C - ?


7.


Сибирский Федеральный Университет

Политехнический институт


Лабораторная работа №6

Исследование цепи трехфазного тока с однофазными приемниками, соединенными звездой


Выполнил: студент ТЭ08-07

Ковалевская Э.

Проверил: преподаватель

Боякова Т.А.


Цель работы:


Исследование влияния величины сопротивления одного из трех однофазных приемников, соединенных звездой и включенных в четырех проводную сеть, на ток в нулевом проводе.

Исследовать влияние величины сопротивления одного из трех однофазных приемников, соединенных звездой и включенных в трехпроходную сеть, на напряжение между нейтралами.


Рабочее задание.

1. Собрать цепь согласно схеме рис. 1.


Рис. 1.


2. Увеличивая сопротивление одного из ламповых реостатов до бесконечности, записать значения в таблицу.

3. Отсоединить нулевой провод. Настроить цепь на симметричный режим. Увеличивая сопротивление одного из ламповых реостатов до бесконечности, записать значения в таблицу.


Характерис-тика сети Характеристика нагрузки UА, В UB, В UC, В UАB, В UBC, В UАC, В UnN, В IA, А IB, А IC, А IN, А RA, Ом RB, Ом RC, Ом
Четырехпроводная Симметричная













Несиммет-ричная





































































Трехпроводная Симметричная













Несиммет-ричная






































































4. Построить график изменения тока в нулевом проводе, в зависимости от сопротивления фазы, у которой его увеличивали.


Решение задач


3.

а)

б)

в)


4.

Дано:

Решение:



Министерство образования Российской Федерации

КГТУ

Кафедра ЭТиЭТ


Лабораторная работа №9

Испытание однофазного трансформатора


Выполнил: Колосов М.В.

ст-т. гр. Т81-1

Проверил: Первухин М.В.

Красноярск, 2003 г.


Цель работы:


Ознакомится с устройством однофазного трансформатора.

Произвести испытание трансформатора в режимах холостого хода и короткого замыкания.

Исследовать работу нагруженного трансформатора.


Расчетные формулы:

холостой ход:


;

;

;

;

;

.


короткое замыкание:

;

;

;

.


Рабочее задание:


1. Собрать цепь согласно рис.1.


Рис.1.


2. Разомкнув ключ К и отсоединив провод от амперметра А2, перевести трансформатор в режим холостого хода. Плавно повышая входное напряжение от U1x = 0 В до U1x = 250 В, записать показания вольтметра и амперметра в таблице 1.


Табл. 1.

U1х, В 0 100 130 150 170 200 225 250
I1x, А 0 10 20 31 35 43 50 60

3. При номинальном напряжении на входе (U1н = 220 В) записать показания всех приборов в таблице 2.


Табл. 2.

Результаты измерений Результаты вычислений
U1н, В I1x, мА Px, Вт U2н, В К Zx, Ом Rx, Ом Xx, Ом Lx, Г cos10
220 48 3 6,5 33,8 4583 1302 4394 14 0,284

4. Рассчитать параметры намагничивания ветви Г – образной схемы замещения трансформатора, коэффициент трансформации, коэффициент мощности cos10. результаты расчетов занести в таблицу 2.

5. Понизить напряжение на входе трансформатора до нуля, зашунтировать амперметр А1 в цепи первичной обмотки, коротким проводником замкнуть выводы вторичной обмотки. Плавно повышая напряжения на первичной обмотке установить ток I1н = 0,28 А. Показания приборов записать в таблицу 3.


Табл. 3.

Результаты измерений Результаты вычислений
U1к, В I1н, мА Pк, Вт Zк, Ом Rк, Ом Xx, Ом Lк, Г cos1к
50 0,15 7 333 310 120 0,38 0,933

6. Рассчитать параметры, определяемые в опыте короткого замыкания трансформатора, коэффициент мощности cos1к и результаты занести в таблицу 3.

7. Снять коротко замыкающий проводник с зажимов вторичной обмотки трансформатора в первоначальном варианте по схеме рис.1.

8. Подать на вход трансформатора номинальное напряжение U1н = 220В и поддерживать его постоянным.

Произвести пять – семь замеров напряжений, токов, мощностей при уменьшении сопротивления нагрузочного реостата до достижения тока I2 = 5 А.

9. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 4.


Табл. 4.

Результаты измерений Результаты вычислений
U1, В I1, мА P1, Вт U2, В I2, мА , %
220 54 5 6,6 1 55
220 95 17 6,3 2 60
220 100 20 6,2 2,3 65
220 120 25 6,2 3 70
220 140 30 6,2 4 80

10. По полученным данным построить характеристику холостого хода (I1x = f(U1x)) и внешнюю (U2 = f(I2)).



Решение задач


1.

a) Схема замещения трансформатора при опыте холостого хода.

б) Схема замещения трансформатора при опыте короткого замыкания.

в) Упрощенная схема замещения трансформатора.


2.

Дано:

Решение:

Ответ: Rx = 800 Ом, Xx = 774 Ом, Хк = 293 Ом,
Zк = 293 Ом, Rк = 89 Ом.



3.

Дано:

Решение:


Ответ: n = 8.

n - ?

Министерство образования Российской Федерации

КГТУ

Кафедра ЭТиЭТ


Лабораторная работа №10

Фазировка и пуск трехфазного асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором


Выполнил: Колосов М.В.

ст-т. гр. Т81-1

Проверил: Первухин М.В.


Красноярск, 2003 г.


Цель работы:


Ознакомится с конструктивным устройством трехфазного асинхронного двигателя.

Научится определять начала и концы фаз обмотки статора.

Ознакомится со схемой переключения обмотки статора с треугольника на звезду в первом этапе пуска.

Установить опытным путем соотношение величин линейных токов при соединении обмотки статора звездой и треугольником.


Рабочее задание:

1. Собрать цепь согласно рис.1.


Рис.1.


2. С помощью переключателя П произвести пуск двигателя при соединении фаз обмоток обмотки статора звездой. Записать величины пускового и установившегося токов в таблицу 1.


Табл. 1.

InY, A IyY, A In, A Iy, A Iперекл., А

7 0,5 20 1,85 7,5 2,85

3. Произвести пуск двигателя при соединении фаз обмотки статора треугольником. Записать величины пускового и установившегося токов в таблицу 1.

4. Произвести пуск двигателя при соединении фаз обмотки статора звездой. После разгона двигателя быстро перевести переключатель П в положение «треугольник». Записать значения тока переключения.

5. Составить заключение по результатам выполнения работы.

Переключение фаз обмотки статора с положения «звезда» в положение «треугольник» можно осуществить при условии, что при нормальной работе двигателя фазы его статорной обмотки соединены треугольником. На период пуска обмотка соединяется звездой. При этом фазные напряжения и токи уменьшаются в раз, а пусковой момент и линейный ток в 3 раза, что и показал результат нашего эксперимента.


Решение задач


2.

Дано:

f1 = 50 Гц

n0 = 300 об/мин

Решение:

Ответ: Р = 10.

Р - ?

3.

Дано:

f1 = 500 Гц

Р = 3

Решение:

рад/с.

Ответ: 0 = 1047 рад/с.

0 - ?

4.

Дано:

n0 = 3000 об/мин

n = 2840 об/мин

Решение:

.

Ответ: S = 0,053.

S - ?

Сибирский Федеральный университет

Политехнический институт


Лабораторная работа №11

Испытание трехфазного асинхронного двигателя


Выполнил: студент ТЭ08-07

Ковалевская Эвелина

Проверил: преподаватель

Боякова Т.А.


Цель работы:


Ознакомится с конструкцией трехфазного асинхронного двигателя;

Научится экспериментально определять рабочие характеристики асинхронного двигателя.


Рабочее задание:

1. Собрать схему согласно рис 1.


Рис 1.


2. Установить максимальное значение тока электромагнитного тормоза, равное 16 А на стендах, где амперметр панели тормоза имеет предел 20 А. На стендах, где амперметр тормоза имеет меньший предел измерения, установить максимальное значение тока, равное пределу измерения. Произвести отсчеты по всем приборам (кроме амперметра тормоза) и записать их в табл. 1, после чего уменьшить ток тормоза до нуля.


Табл. 1.

Результаты измерений Результаты вычислений
Uл, В Iл, А P1, кВт n2, об/мин М2, Нм Pмех, кВт cos , %

































3. После работы двигателя в режиме холостого хода 2…3 мин., создать момент сопротивления при меньшем токе тормоза, Записать отсчеты, снова перевести двигатель в режим холостого хода. Работа двигателя с нагрузкой меньше номинальной может быть получена, например, при токах тормоза 12, 10, 8, 6, 4, 2 А. Результаты измерений занести в табл. 1.

4. Построить механическую характеристику n2 = f(M) и рабочие характеристики I = f(M), cos = f(M), = f(M) трехфазного асинхронного двигателя.