Експериментальна перевірка методів аналізу лінійних складних електричних кіл постійного струмУ

Назва	Експериментальна перевірка методів аналізу лінійних складних електричних кіл постійного струмУ
Дата	22.06.2012
Розмір	48.87 Kb.
Тип	Документи

2. Лабораторна робота

Експериментальна перевірка методів аналізу
ЛІНІЙНИХ СКЛАДНИХ електричних кіл постійного струмУ

2.1 Мета роботи:

збирання складних електричних кіл і їх експериментальне дослідження;
придбання навичок розрахунку складних електричних кіл різними методами.

2.2. Обладнання і прилади:

блок постійної напруги стенду УДЛС-1;
елементи набірного поля стенду;
амперметр Щ4300, Щ4313;
мультиметр.

2.3. Підготовчий етап лабораторної роботи передбачає вивчення теоретичного матеріалу [1- с. 40-67, 2 – c. 24-59].

Результатом підготовчого етапу є:

набуття навичок визначення струмів електричного кола різними методами;
набуття навичок з вибору того чи іншого методу розрахунку з точки зору зменшення часу, якого потребує цей розрахунок.

2.4. Загальні відомості

Р

озглянемо на прикладі схеми рис.2.1 розрахунок струмів І₁, І₂, І₃ різними методами, а саме: методом контурних струмів, методом двох вузлів (окремий випадок методу вузлових потенціалів), методом накладання і методом еквівалентного генератора.

Кількість рівнянь за методом контурних струмів, як відомо, дорівнює числу незалежних контурів, або числу рівнянь за другим законом Кірхгофа. Напрямки контурних струмів обирають довільно, але доцільно спрямовувати контурні струми однаково. За методом струм кожної вітки дорівнює алгебраїчній сумі тих чи інших контурних струмів. У нашому випадку треба скласти і вирішити систему двох рівнянь відносно невідомих контурних струмів I₁₁, I₂₂ (контурні струми спрямовані в одну сторону за годинниковою стрілкою):

(2.1)

де І₁₁, І₂₂ – контурні струми першого і другого контурів відповідно;

R₁₁, R₂₂ – власний опір першого і другого контурів відповідно:

(2.2)

Е₁₁,Е₂₂ – власна електрорушійна сила (ЕРС) першого і другого контурів:

(2.3)

Струми у вітках:

(2.4)

При розрахунку струмів І₁, І₂, І₃ за методом двох вузлів спочатку знаходять напругу між точками 1 та 2 - U₁₂, а потім, користуючись законом Ома для ділянки кола, безпосередньо струми у вітках:

	(2.5)
	(2.6)

етод накладання для розрахунку електричних кіл випливає з принципу накладання (суперпозиції): струм у будь-якій вітці лінійного електричного кола дорівнює алгебраїчній сумі так званих часткових струмів, що викликані кожним з джерел енергії окремо. Виходить принцип з лінійності рівнянь, що отримані за законами Кірхгофа для кіл з постійними параметрами.

Наприклад, для схеми на рис.2.1 струм I₁:

, де

- частковий струм, викликаний тільки ЕРС E₁;

- частковий струм, викликаний тільки ЕРС E₂. На першому етапі (рис.2.2,а) треба закоротити ЕРС E₂, а на другому (рис.2.2,б) - ЕРС E₁. Аналогічно для струмів
I₂ та I₃:

Вирази для визначення часткових струмів:

(2.7)

(2.8)

етод еквівалентного генератора використовують для розрахунку струму в одній вітці електричного кола. Визначимо струм I₂ за цим методом. Для чого спочатку „вириваємо” опір R₂ (рис.2.3,а). Тоді

, (2.9)

де

- напруга холостого ходу на затискачах розриву;

- вхідний опір відносно затискачів розриву.

Вирази для визначення

та

(2.10)

де струм холостого ходу:

. (2.11)

(2.12)

- вхідний опір відносно затискачів розриву (рис.2.3,б).

Примітка. Звичайно, після розрахунку першим з методів складають баланс потужності для електричного кола (див. лабораторну роботу №1) для перевірки правильності розрахунків.

Передача енергії по лініях передачі

Спрощена схема передачі електричної енергії зображена на рис.2.4.

На схемі позначено:

U₁ - напруга генератора (на початку лінії);

U₂ - напруга на навантаженні (кінець лінії);

R_н - навантаження наприкінці лінії;

R₀ - опір, що враховує опір проводів.

У реальних лініях передачі коефіцієнт корисної дії (К.К.Д.)

, тому U₂ всього на кілька процентів відрізняється від U₁.

Криві (рис.2.5), що повністю характеризують режим роботи лінії при U₁=сonst, описують рівняннями:

1.

- потужність генератора;

2.

- напруга на навантаженні;

3.

- потужність навантаження;

4

. кКД -

.

Чим більшою буде напруга U₁, тим більшим буде і ККД передачі (високий ККД досягається при виконанні умови

).

2.5. Порядок виконання роботи

Слід відзначити, що робота має два розділи, які охоплюють одні й ті ж теми і є приблизно однаковими за часом виконання. Звичайно студенти спеціальності ЕТ виконують розділ А, а студенти інших спеціальностей – розділ Б. При чому пункт 2.5.4 розділу А „Дослідження передачі енергії по лініях передачі” виконують студенти всіх спеціальностей. Схеми треба складати так, щоб мати змогу провести виміри струмів у всіх її вітках і напруг, де це потрібно.

РОЗДІЛ А

2.5.1. Експериментальна перевірка методу двох вузлів

Зібрати схему (рис.2.1). Номери елементів набірного поля, що використовуються як активні опори R₁- R₄, взяти з табл.5 вихідних даних, E₁- це джерело нерегульоване ДН, а E₂ - джерело регульоване ДР, напрямок і величина якого залежить від номера варіанта (див. табл.5, лабораторна робота №1). Виміряти за допомогою амперметра Щ4300 (або Щ4313) і мультиметра струми І₁, І₂, І₃та напругу U₁₂. Вихідні дані, а також значення струмів І₁, І₂, І₃й напруги U₁₂, занести до табл.7.

2.5.2. Експериментальна перевірка методу еквівалентного генератора

Провести розмикання вітки з опором R₂ в точках а-в. До точок розриву підключити мультиметр і виміряти напругу холостого ходу U_хх. Для визначення вхідного опору відімкнути ЕРС E₁ та E₂, а місця, де вони знаходилися раніше,

Схожі:

	“Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка” Порядок розрахунку електричних кіл постійного струму з використанням законів Кірхгофа		Вимір параметрів електричних кіл: R, L, m І c Одержання практичних навичок роботи з омметрами, мегометрами, мостами постійного І змінного струму
	Дослідження перехідних процесів в колах постійного струму першого та другого порядку Дослідження розряду І заряду ємності в простих електричних колах постійного струму		Дослідження перехідних процесів в колах постійного струму першого та другого порядку Дослідження розряду І заряду ємності в простих електричних колах постійного струму
	Назва модуля: Теорія електромагнітних кіл Код модуля Блажкевич Б.І. Основи теорії лінійних електричних кіл. Київ. "Наука думка" 1964. 425 с		Програма Предмет: Основи радіоелектроніки Даний курс присвячений розгляду різноманітних методів опису та перетворення радіотехнічних сигналів, що використовуються при фізичних...
	Реферат до деклараційного патенту України на винахід №69719а автори: Флора В. Д., канд техн наук,доц каф. „ЕМ; електрична машина постійного струму з імпульсним збудженням винахід Винахід відноситься до галузі електричних машин постійного струму, які працюють в двигуновому або генераторному режимах в тяговому...		Програма предмет : Теорія електричних та електронних кіл Метою дисципліни є формування у студентів елементів світогляду щодо функціонування електричних та електронних кіл
	2. Код модуля: ес 6006 С01 Тип модуля: обов’язковий Семестр Самозапуск двигунів власних потреб ес. Системи оперативного струму на ес І пс. Джерела постійного оперативного струму. Схеми зєднання...		Назва модуля: Електротехніка Код модуля Основні закони електротехніки (Ома, Кірхгофа), елементи (ерс, струм, напруга, енергія, потужність). Джерела електричної енергії та...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи

База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації