Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лаба1(3).docx
Скачиваний:
11
Добавлен:
03.09.2019
Размер:
386.56 Кб
Скачать

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электротехники предприятий

Лабораторная работа № 3W

«ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ КОНТУРОВ»

Вариант № 19

Выполнил ст. гр. ТП-10-01 Сахибгареева Ю.Р.

.

Проверил Сердюк А.А

Уфа 2012

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

-Изучение частотных свойств последовательного колебательного контура.

-Изучение частотных свойств параллельного колебательного контура.

2.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Теоретические сведения о резонансных цепях.

3.ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО МАКЕТА

Для выполнения лабораторной работы использовали ПЭВМ с загружен­ной моделирующей программой ElectronicsWorkbench 5.0. Блок используемых в работе виртуальных схем находится в файле lab3W.ewb.

Схема блока показана на рисунке 1. На схеме последовательный (рисунок 1,а) и параллельный (рисунок 1,б) колебательные контуры имеют дроссели, ко­торые представлены схемой замещения, состоящей из резистора R и индуктив­ности L. Поэтому вольтметры VR и VL в реальности не могут быть установле­ны. Оба контура подсоединены параллельно к генератору G, с устанавливае­мым действующим значением и частотой выходного напряжения (фаза нуле­вая). Сопротивления, емкости и индуктивности на обоих схемах устанавлива­ются одинаковыми, согласно варианту. Вольтметры на схеме должны иметь наибольшее внутреннее сопротивление, а амперметры - наименьшее.

4.ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Рассчитали параметры схем и резонансные частоты.

При выполнении приняли:

C= 0,1 + 0,05N (мкФ);

L =0,1 +0,05 N (Гн);

R = (1 - 0,015N)√L/C (Ом), где N=19.

C=0.1+0.05*19=1,05*10-6 Ф

L=0.1+0.05*19=1,05Гн

R=715Om

Для последовательного колебательного контура резо­нансная угловая частота равна ώ0 = 1/√LC, а для параллельного контура ώП = ώ 0√1-CR2 /L . Соответственно резонансные частоты равны f0 = ώ 0 /2п, fп = ώ п /2п

ώ0=1/√1,05/1,05*10-6=952,38

f0=952,38/(2*3,14)=151,65

ώп=952,38√2*3/4=665,83

fп=952,38/2*3,14=106,02

Результаты зафиксировали в таблице 1. Установили параметры элементов схемы и установили выходное напряжение генератора G 100 В.

Таблица 1 - Параметры схем и резонансные частоты для варианта №19

C , мкф

L, Гн

R,Ом

f0

fП

1,05

1,05

715

151,65

106,2

Рисунок 1 - Схема лабораторного макета с последовательным (а) и параллель­ным (б) колебательными контурами

Произвести эксперименты по исследованию частотных свойств последовательного колебательного контура.

При выполнении эксперименты произвели со схемой на рисунке 1,а со­гласно таблице 2.

Таблица 2 - Таблица экспериментов

f

f

I (A)*10-3

Uc (VC)

Ur (VR)

Ul (VL)

Uk (VK)

fo/16

9,47812

6,266

100,2

4,48

0.3921

4,498

fo/ 8

18,9562

12,64

100,1

9,037

1.581

9,175

fo/ 4

37,9125

26,18

104,6

18,72

6.547

19,83

fo/ 2

75,825

60,09

120,1

42,97

30,08

52,47

fo

151,65

139,1

139

99,43

139,2

171,2

2 fo

303,3

59,98

29,98

42,88

120,1

127,7

4 fo

606,3

26,13

6,529

18,68

104,6

106,4

8 fo

1213,2

12,62

1,577

9,021

101,0

101,6

16fo

2426,4

6,257

0.3908

4,474

100,1

100,4

По данным таблицы 2 по точкам построить графики зависимости от частоты напряжений UC , UR , UL , UK .

По данным таблицы 2 для частот f0/2 , f0 , 2f0 в выбранных масштабах для тока и напряжения построить векторные диаграммы.

Произвели эксперименты по исследованию частотных свойств параллельного колебательного контура.

При выполнении эксперименты произвели со схемой на рисунке 1,б со­гласно таблице 3.

Таблица 3 - Таблица экспериментов

fп

fп

I (A)*10-3

Ic(AC)*10-3

Il (AL)*10-3

Ur(VR)

Ul(VL)

fп / 16

6,62625

139,4

4,372

139,6

99,83

6,103

fп/ 8

13,2525

138,1

8,744

138,9

99,28

12,14

fп / 4

26,505

132,7

17,52

135,8

97,11

23,8

fп /2

53,01

114,6

35,03

125,6

89,8

44

fп

106,02

71,34

70,07

99,89

71,42

69,99

2fп

212,04

88,38

140,1

63,55

45,44

89,09

4fп

424,08

247,0

280,3

34,56

24,71

96,91

8fп

848,16

543,0

560,6

17,69

12,65

99,21

16 fп

1696,32

1112,0

1121,0

8,898

6,362

99,81

По данным таблицы 3 по точкам построить графики зависимости от частоты токов и напряжений I, IC , IL , UR , UL .

По данным таблицы 3 для частот fп / 2 , fп , 2 fп в выбранных масштабах для тока и напряжения построить векторные диаграммы.

5.ВЫВОД

Явление резонанса относится к наиболее важным с практической точки зрения свойствам электрических цепей. Оно заключается в том, что электрическая цепь, имеющая реактивные элементы обладает чисто резистивным сопротивлением.

Общее условие резонанса для любого двухполюсника можно сформулировать в виде Im[Z]=0 или Im[Y]=0, где Z и Y комплексное сопротивление и проводимость двухполюсника. Следовательно, режим резонанса полностью определяется параметрами электрической цепи и не зависит от внешнего воздействия на нее со стороны источников электрической энергии.

Резона́нс - явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. Увеличение амплитуды — это лишь следствие резонанса, а причина — совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. При помощи явления резонанса можно выделить и/или усилить даже весьма слабые периодические колебания.

Резонанс напряжений - резонанс, происходящий в последовательном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает с собственной частотой контура.

Резонанс токов — резонанс, происходящий в параллельном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает с собственной частотой контура.

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электротехники и электрооборудования предприятий

Лабораторная работа № 4W

«ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ»

Вариант № 16

Выполнил ст. гр. ТП-10-01 Сахибгареева Ю.Р.

.

Проверил Хлюпин

Уфа

2012

1.Цель работы

-Проверка основных соотношений между линейными и фазными токами и напряжениями для симметричного режима при соединении нагрузки звездой или треугольником.

-Сравнение активной мощности, потребляемой нагрузкой, и линейных токов при переключении симметричной нагрузки со звезды на треугольник.

-Оценка в четырехпроводной трехфазной системе свойств нулевого (нейтрального) провода.

-Научиться строить векторные диаграммы для различных случаев возникновения несимметричного режима.

2.Исходные данные

Теоретические сведения о трехфазных цепях.

3.Описание лабораторного макета

Для выполнения лабораторной работы используется ПЭВМ с загружен­ной моделирующей программой ElectronicsWorkbench 5.o. Используемая мо­дель схемы (рисунок 1) находится в файле lab4.ewb. На схеме переключение всех ключей блока БА производится клавишей "A", а переключение ключей SB, БС и SD - клавишами "B", "С" и "D" соответственно.

4.Последовательность проведения экспериментов и обработка экспериментальных данных

4.1. Произвести проверку основных соотношений между линейными и фазными токами и напряжениями для симметричного режима при со­единении нагрузки звездой и треугольником.

Еф= 2032(В); Rф=352(Ом), где N =16

4.2 Исследование четырехпроводной трехфазной системы.

4.3 Исследование трехпроводной трехфазной системы с нагрузкой, соединенной в звезду.

4.4 Исследование трехфазной системы “звезда-треугольник”.

ВЫВОДЫ:

Трехфазная цепь является частным случаем многофазных электрических систем, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе относительно друг друга на определенный угол. Отметим, что обычно эти ЭДС, в первую очередь в силовой энергетике, синусоидальны. Однако, в современных электромеханических системах, где для управления исполнительными двигателями используются преобразователи частоты, система напряжений в общем случае является несинусоидальной. Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, называют фазой, т.е. фаза – это участок цепи, относящийся к соответствующей обмотке генератора или трансформатора, линии и нагрузке.

Таким образом, понятие «фаза» имеет в электротехнике два различных значения:

-фаза как аргумент синусоидально изменяющейся величины;

-фаза как составная часть многофазной электрической системы.

Звездой называется такое соединение, когда концы фаз обмоток генератора (G) соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой или нейтралью. Концы фаз обмоток приёмника (M) также соединяют в общую точку. Провода, соединяющие начала фаз генератора и приёмника, называются линейными. Провод, соединяющий две нейтрали, называется нейтральным.

Одно из преимуществ подключения звездой — экономия на нулевом проводе, поскольку от генератора до точки разделения нулевых проводов вблизи потребителя, требуется только один провод.

Трёхфазная цепь, имеющая нейтральный провод, называется четырёхпроводной. Если нейтрального провода нет — трёхпроводной.

Если сопротивления Za, Zb, Zc приёмника равны между собой, то такую нагрузку называют симметричной.

Соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

Напряжение между линейным проводом и нейтралью (Ua, Ub, Uc) называется фазным. Напряжение между двумя линейными проводами(UAB, UBC, UCA) называется линейным. Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

Треугольник — такое соединение, когда конец первой фазы соединяется с началом второй фазы, конец второй фазы с началом третьей, а конец третьей фазы соединяется с началом первой.

Соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

Для соединения обмоток треугольником, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электротехники и электрооборудования предприятий

Лабораторная работа №

«»

Вариант № 16

Выполнил ст. гр. ТП-10-01 Сахибгареева Ю.Р.

.

Проверил Хлюпин

Уфа

2012

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]