- •М іністерство транспорту та зв’язку України Львівський коледж Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій Молодший спеціаліст
- •Л "Розглянуто" На засіданні циклової комісії фундаментальних дисциплін Протокол № __ від __.__. 2010 р. Голова циклової комісії : _________ (Лабаз о.І.) абораторія
- •Інструкція до практичної роботи №
- •Вивчення основних опорних знань, необхідних для вивчення навчальної дисципліни
- •Вивчення основних опорних знань, необхідних для вивчення навчальної дисципліни
- •Додатки
М іністерство транспорту та зв’язку України Львівський коледж Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій Молодший спеціаліст
Навчальна дисципліна: Електроживлення систем зв’язку
освітньо-кваліфікаційний рівень – молодший спеціаліст
Спеціальність:
5.05090302 “Технічне обслуговування та ремонт апаратури зв’язку та оргтехніки”
Л "Розглянуто" На засіданні циклової комісії фундаментальних дисциплін Протокол № __ від __.__. 2010 р. Голова циклової комісії : _________ (Лабаз о.І.) абораторія
Електроживлення
"Затверджую" Заст. директора
ЛК ДУІКТ з
навчально-виробничої роботи "
" 2.01.
2011 р. _______________
(Плешівський Я.М.)
Інструкція до практичної роботи №
(1то)
Вивчення основних опорних знань, необхідних для вивчення навчальної дисципліни
Склав викладач методист ЛК ДУІКТ : Воєца О.С.
Львів 2010 р.
Практична робота № 1(ТО)
Вивчення основних опорних знань, необхідних для вивчення навчальної дисципліни
Мета роботи: Актуалізація опорних знань необхідних для вивчення дисципліни.
Порядок виконання роботи.
-
Дати відповідь як визначається ЕРС джерела живлення
-
Визначити напругу живлення U при певному струму навантажені. Використати значення вихідних даних Е, І, R0 з таблиці Тз1
-
Визначити внутрішній опір джерела живлення R0. Використати значення вихідних даних U, І, Е з таблиці Тз1.
-
Визначити ККД (η) блоку живлення. Використати значення вихідних даних U1, І1, U2, I2 з таблиці Тз1
-
Визначити відносні коливання напруг на вході та на виході блоку живлення d1%, d2%, визначити Кст та зробити висновок – чи блок живлення має систему стабілізації вихідної напруги. Використати значення вихідних даних U1min, U1max, U2min, U2max, з таблиці Тз1
-
Визначити величину реактивного (ємнісного) опору конденсатору XC для певної частоти f та визначити коефіцієнт шунтування КШ тим опором опір навантаження RН. Використати значення вихідних даних C, f, RН з таблиці Тз1
-
Вислухати інформацію про основні елементи, з яких будуються блоки живлення.
-
Здати завершений звіт з практичної роботи викладачу.
Додатки
Додаток 1. Основні вихідні дані для виконання завдань.
№ вар |
до завдання 2 |
до завдання 3 |
до завдання 4 |
до завдання 5 |
до завдання 6 |
||||||||||||
Е В |
I А |
R0 Ом |
U В |
I А |
E В |
U1 В |
I1 А |
U2 В |
I2 В |
U1min В |
U1max В |
U2min В |
U2max В |
R Ом |
F Гц |
C мкФ |
|
1 |
10 |
1 |
0,1 |
8 |
1 |
10 |
220 |
1 |
50 |
4 |
150 |
230 |
4,9 |
5,1 |
10 |
100 |
100 |
2 |
12 |
2 |
0,2 |
10 |
2 |
12 |
220 |
0,5 |
22 |
4 |
160 |
240 |
11 |
13 |
12 |
150 |
50 |
3 |
13 |
2 |
0,3 |
11 |
3 |
13 |
12 |
10 |
5 |
20 |
45 |
72 |
58 |
64 |
1 |
50 |
300 |
4 |
14 |
1 |
0,5 |
12 |
1 |
14 |
220 |
4 |
12 |
60 |
58 |
72 |
11 |
13 |
15 |
300 |
40 |
5 |
20 |
2 |
1 |
15 |
2 |
20 |
120 |
6 |
10 |
60 |
11 |
14 |
4,8 |
5,2 |
11 |
100 |
70 |
6 |
25 |
1 |
1,5 |
21 |
3 |
25 |
60 |
4 |
9 |
23 |
155 |
240 |
58 |
64 |
12 |
150 |
100 |
7 |
30 |
0,5 |
2 |
28 |
1 |
30 |
48 |
90 |
24 |
125 |
11 |
13 |
54 |
62 |
5 |
50 |
500 |
8 |
35 |
3 |
1 |
31 |
2 |
35 |
120 |
4 |
48 |
8 |
110 |
140 |
22 |
23 |
4 |
300 |
80 |
9 |
40 |
3 |
1,5 |
37 |
3 |
40 |
220 |
2 |
35 |
8 |
4 |
6 |
21 |
22 |
6 |
100 |
200 |
10 |
50 |
4 |
2 |
47 |
1 |
50 |
155 |
3 |
70 |
5 |
48 |
52 |
31 |
32 |
8 |
150 |
1000 |
11 |
60 |
3 |
2 |
55 |
2 |
60 |
140 |
2 |
60 |
3 |
58 |
64 |
11,5 |
12,5 |
9 |
50 |
2000 |
12 |
48 |
3 |
1,5 |
45 |
3 |
48 |
65 |
3 |
6 |
24 |
23 |
28 |
12 |
13 |
5 |
300 |
300 |
13 |
36 |
4 |
1 |
33 |
4 |
36 |
220 |
3 |
15 |
36 |
9 |
10 |
120 |
123 |
4 |
100 |
200 |
14 |
45 |
3 |
1,2 |
41 |
5 |
45 |
120 |
10 |
24 |
32 |
72 |
90 |
15 |
16 |
3 |
150 |
400 |
15 |
28 |
4 |
0,5 |
26 |
1 |
28 |
60 |
15 |
12 |
50 |
24 |
32 |
13 |
14 |
2 |
50 |
500 |
16 |
33 |
5 |
0,7 |
30 |
2 |
33 |
48 |
100 |
120 |
30 |
100 |
140 |
60 |
63 |
1 |
300 |
600 |
17 |
42 |
5 |
0,8 |
38 |
3 |
42 |
127 |
8 |
220 |
3 |
45 |
60 |
12 |
15 |
0,5 |
100 |
700 |
18 |
38 |
4 |
1 |
35 |
4 |
38 |
220 |
2,5 |
60 |
7 |
70 |
100 |
32 |
35 |
1 |
150 |
800 |
19 |
49 |
3 |
2 |
44 |
5 |
49 |
140 |
5 |
5 |
94 |
160 |
200 |
48 |
49 |
8 |
50 |
900 |
20 |
26 |
6 |
0,9 |
22 |
1 |
26 |
24 |
10 |
220 |
0,9 |
22 |
36 |
12 |
18 |
12 |
300 |
500 |
21 |
53 |
5 |
2 |
48 |
2 |
53 |
72 |
4 |
24 |
9 |
80 |
120 |
60 |
63 |
10 |
100 |
80 |
22 |
68 |
1 |
2,5 |
57 |
3 |
68 |
58 |
5 |
9 |
21 |
115 |
155 |
23 |
29 |
7 |
150 |
90 |
23 |
47 |
3 |
3 |
39 |
4 |
47 |
66 |
3 |
5 |
26 |
56 |
73 |
34 |
35 |
8 |
50 |
100 |
24 |
55 |
4 |
1,8 |
49 |
5 |
55 |
24 |
5 |
220 |
0,4 |
86 |
128 |
4 |
5,5 |
7 |
300 |
250 |
25 |
52 |
3 |
2 |
48 |
1 |
52 |
45 |
8 |
120 |
2 |
92 |
143 |
3 |
3,2 |
11,5 |
100 |
350 |
26 |
43 |
2 |
3 |
37 |
2 |
43 |
28 |
4 |
60 |
1,5 |
174 |
245 |
12 |
12,5 |
14 |
150 |
450 |
27 |
51 |
4 |
2,5 |
47 |
3 |
51 |
80 |
4 |
12 |
20 |
45 |
65 |
24 |
25 |
13 |
50 |
460 |
28 |
17 |
3 |
2,4 |
16 |
4 |
17 |
200 |
5 |
10 |
80 |
176 |
243 |
48 |
49 |
6 |
300 |
470 |
29 |
27 |
4 |
1,9 |
24 |
5 |
27 |
120 |
5 |
60 |
7 |
126 |
158 |
59 |
60 |
4 |
100 |
480 |
30 |
18 |
4 |
1,3 |
15 |
2 |
18 |
50 |
3 |
3 |
40 |
161 |
238 |
3 |
3,2 |
3 |
150 |
490 |
Додаток 2 Теоретична інформація відносно завдань.
Коло живлення обладнання. В цьому колі є:
-
джерело живлення, що має певну ЕРС та внутрішній опір
-
навантаження (обладнання), що має теж певній опір – опір навантаження.
Практично в цьому колі виникають такі задачі, які треба вміти виконати:
-
Визначити ЕРС джерела живлення
-
Визначити напругу живлення (на навантаженні) при певному струмі навантаження.
-
Визначити внутрішній опір джерела живлення
Визначення ЕРС Завдання 1
Для цього треба виміряти напругу на клемах блоку живлення при умові відсутності навантаження (Ін=0). Еo = Uv
Завдання 2. Визначення напруги на навантаженні при певному струмові навантаження.
Визначається за формулою і при умові, що перед тим визначені: 1) ЕPC джерела живлення – Eo 2) внутрішній опір джерела Ro:
U = Eo – I · Ro
Завдання 3. Визначення внутрішнього опору джерела живлення.
Визначається за формулою: Ro = (Eo-U)/I. Тобто, спочатку, без навантаження, визначають Е (покази вольтметру при відсутності навантаження). І при навантажені вимірюються значення струму (І) та напруга на навантажені (U)
Енергетичні показники блоку живлення. За наведеною схемою можна визначити потужність втрат та ККД блоку живлення.
Визначають за даними вимірювання струмів та напруг :
1) Р1 – потужність, що споживає БЖ від джерела живлення
P1 = U1 · I1
2) Р2 – потужність, що віддає БЖ у навантаження
P2 = U2 · I2
Завдання 4. Визначення ККД БЖ за формулою:
η = Р2/Р1 = (U2 · I2)/(U1 · I1)
Визначення потужності втрат БЖ Рвтр (використовується для визначення теплового режиму БЖ , можливості його нагріву до небезпечних, для його роботи, температур)
Рвтр = Р1 – Р2 = (U1 · I1) - (U2 · I2)
Завдання 5. Стабільність напруги живлення
В ідеальному блоці живлення вихідна має бути стабільною, тобто величина цієї напруги повинна бути сталою і не залежати від змін вхідної напруги чи струму навантаження. На наведеній нижче наскрізній характеристиці [U2 = f(U1)] характеристика 1 – це характеристика ідеального БЖ. 2. – характеристика реального блоку живлення без стабілізації вихідної напруги. 3. – це характеристика стабілізованого БЖ , в якому зміни вихідної напруги незначні в певному діапазоні змін вхідної напруги (діапазоні стабілізації).
Для характеристики 3, що віддзеркалює властивості БЖ зі стабілізованою вихідною напругою, що є основним типом сучасних джерел живлення, властивим є те, що до значення вхідної напруги меншого за U1min вихідна напруга буде нестабільною і змінюватись буде практично лінійно від зміни вхідної напруги. Але при значеннях вхідної напруги більших за U1min починається стабілізація вихідної напруги (тобто зміни вихідної напруги стають значно меншими). Діапазон значень вхідної напруги при яких буде відбуватися стабілізація вихідної напруги (незначні її зміни) називають діапазоном стабілізації. Зі значень U1min, U1max, U2min, U2max, визначених з графіку залежності вихідної напруги від вхідної напруги, можна визначити такі значення параметрів, що характеризують БЖ:
1. Середнє значення вхідної напруги в діапазоні стабілізації. U1cp = (U1max + U1min)/2
2. Абсолютна нестабільність (коливання) вхідної напруги, вказує на скільки змінюється вхідна напруга в діапазоні стабілізації. ΔU1 = U1max - U1min. Але у більшості випадках розглядається варіант, коли абсолютні коливання вхідної напруги визначаються як відхилення від середнього значення вхідної напруги ΔU1 = ± (U1max - U1min)/2
3. Відносна нестабільність (коливання) вхідної напруги, вказує у скільки разів (чи процентів) змінюється вхідна напруга в діапазоні стабілізації. δU1 = ΔU1/U1cp. Але слід визначатись яке значення ΔU1 підставлене у формулу (див пункт 2). В процентах: δU1% = 100· ΔU1/U1cp
4. Середнє значення вихідної напруги в діапазоні стабілізації. U2cp = (U2max + U2min)/2
5. Абсолютна нестабільність (коливання) вихідної напруги, вказує на скільки змінюється вихідна напруга в діапазоні стабілізації. ΔU2 = U2max – U2min. Але у більшості випадках розглядається варіант, коли абсолютні коливання вихідної напруги визначаються як відхилення від середнього значення вихідної напруги ΔU2 = ± (U1max - U1min)/2
6. Відносна нестабільність (коливання) вихідної напруги, вказує у скільки разів (чи процентів) змінюється вихідна напруга в діапазоні стабілізації. δU2 = ΔU2/U2cp. Але слід визначатись яке значення ΔU2 підставлене у формулу (див пункт 5). В процентах: δU2% = 100 · ΔU2/U2cp
7. Коефіцієнт стабілізації (вихідної напруги). Вказує у скільки разів зменшуються відносні коливання вихідної напруги в стабілізованому БЖ (стабілізаторі) в діапазоні стабілізації.
Кст = δU1 / δU2 = (в цій формулі абсолютні коливання прийняті як відхилення від середнього значення).
Завдання 6. По навантаженню не має протікати змінна складова струму живлення. Для цього навантаження, що має опір R, шунтується конденсатором С, через якій протікає змінні складова струму. Ступінь шунтування Кш, визначає у скільки разів зменшується змінна складова струму від блока живлення, що протікає через навантаження по відношенню до змінної складової струму від блоку живлення. КШ = ІБЖ~/ІН~
КШ = (R + XC)/XC Реактивний (ємнісний) опір конденсатору визначається за формулою XC = 1/ωС = 1/ (2·π·f·C), Ом.
Величина коефіцієнту шунтування визначає ступінь шунтування. Якщо цей коефіцієнт наближений до 1, то шунтування практично відсутнє. Чим більше той коефіцієнт, тим якісніше шунтування.
Додаток 3 Форми представлення результатів у звіті.
Завдання 1. Визначення Е джерела живлення. Відповідь:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Завдання 2. Визначення напруги джерела живлення.
Вихідні дані для розрахунку: E = _______ , В R0 = _______ , Ом IН = ______ , А
. Розрахунок: Напруга блоку живлення
U = Eo – I · Ro = ___________ - ________ · ________ = _________, В
Завдання 3. Визначення внутрішнього опору БЖ.
Вихідні дані для розрахунку: E = _______ , В U = _______ , В IН = ______ , А
Розрахунок: Внутрішній опір БЖ
Ro = (Eo - U)/I = ( ______ - ______ ) / ________ = ____________, Ом
Завдання 4. Визначення енергетичних показників БЖ.
Вихідні дані для розрахунку: U1 = _____ , В I1 = _______ , A,
U2 = ______, B I2 = _______ , А
Розрахунок: ККД блоку живлення
η = Р2/Р1 = (U2 · I2)/(U1 · I1) = ( ______ · _______ ) / ( ______ · ______ ) = _______
Завдання 5. Визначення нестабільності вхідної та вихідної напруги та коефіцієнту стабілізації.
Вихідні дані для розрахунку: U1min = _______ , В U1max = _______ , B
U2min = _______ , В U2max = _______ , B
Розрахунок:
Середнє значення вхідної напруги
U1cp = (U1max + U1min)/2= ( ______ + ________) / 2 = ___________ , В
Середнє значення вихідної напруги
U2cp = (U2max + U2min)/2 = ( ______ + ________) / 2 = ___________ , В
Абсолютні коливання вхідної напруги
ΔU1 = ± (U1max - U1min)/2 = ( ______ - ________) / 2 = ___________ , ± В
Абсолютні коливання вихідної напруги
ΔU2 = ± (U1max - U1min)/2 = ( ______ - ________) / 2 = ___________ , ± В
Відносні коливання вхідної напруги
δU1% = 100 ·ΔU1/U1cp = 100 · __________ / ____________ = ____________ ± %
Відносні коливання вихідної напруги
δU2% = 100 ·ΔU2/U2cp = 100 · __________ / ____________ = ____________ ± %
Коефіцієнт стабілізації
Кст = δU1% / δU2% = ______ / ________ = ___________
Висновок про наявність стабілізації напруги в блоці живлення.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Завдання 6. Визначення реактивного опору конденсатору та коефіцієнту шунтування конденсатором навантаження по змінному струму.
Вихідні дані для розрахунку: C = _______ , мкФ R = _______ , Ом f = ______ , Гц
Розрахунок:
Реактивний (ємнісний) опір конденсатору
XC = 1/ωС = 1/ (2·π·f·C) = 1 000 000/ ( 2 ·3,14· ______ ·______ ) = _______ Ом
Коефіцієнт шунтування конденсатором навантаження по змінному струму
КШ = (R + XC)/XC = ( _____ + _______ ) / _________ = _____________
Висновок про якість шунтування:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Зведена таблиця з результатами розрахунків.
Завдання 2 |
Завдання 3 |
Завдання 4 |
|||
U = |
, В |
R = |
,Ом |
η = |
|
Завдання 5 |
Завдання 6 |
||||
U1ср = |
, В |
δU1% = |
, % |
ХС = |
, Ом |
U2 ср = |
, В |
δU2% = |
, % |
КШ = |
|
±ΔU1 = |
, В |
КСТ = |
|
|
|
±ΔU2 = |
, В |
|
|
|
|