- •Лабораторная работа №3 исследование параметров катушки индуктивности
- •Лабораторная работа №4 резонанс напряжения
- •Лабораторная работа №6 резонанс токов
- •1.2. Резистивный элемент
- •1.3. Индуктивный элемент
- •1.4. Емкостной элемент
- •1.5. Схема замещения индуктивной катушки
- •1.6. Векторная диаграмма для схемы замещения индуктивной катушки
- •2. Описание экспериментальной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Расчетно-графическая часть работы
- •5. Содержание отчета
- •6. Вопросы для допуска к работе
- •7. Вопросы к защите
- •1.2. Основные уравнения
- •1.3. Основные характеристики
- •1.3.1. Характеристики , и
- •1.3.2. Зависимость активной мощности от емкостного сопротивления.
- •1.3.3. Зависимость напряжения на конденсаторе от
- •1.4. Векторная диаграмма
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Оформление отчета
- •5. Вопросы для допуска к работе
- •6. Вопросы к защите
- •1.2. Основные соотношения
- •1.3. Основные характеристики
- •1.4. Векторная диаграмма
- •1.5. Улучшение коэффициента мощности - компенсация сдвига фаз
- •2. Экспериментальная установка
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для допуска к работе
- •6. Вопросы к защите
- •Лабораторная работа №7 исследование трехфазной цепи при соединении потребителей «звездой»
- •1. Основные теоретические положения
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Содержание отчета
- •4. Вопросы для допуска к работе
- •5. Вопросы к защите
- •Лабораторная работа №8 исследование трехфазной цепи при соединении потребителей «треугольником»
- •1. Основные теретические положения
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Содержание отчета
- •4. Вопросы для допуска к работе
- •5. Вопросы к защите
- •1.2. Внешняя характеристика и трансформатора
- •1.3. Опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора
- •1.4. Потери мощности и кпд трансформатора
- •2. Описание экспериментальной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы к допуску
- •6. Вопросы к защите
- •Абаимов Михаил Александрович
- •443086 Самара, Московское шоссе, 34.
- •443086 Самара, Московское шоссе, 34.
1.5. Улучшение коэффициента мощности - компенсация сдвига фаз
Режим резонанса токов выгоден, поскольку ток в сети соединяющий источник и потребитель имеет минимальное значение, так как сеть разгружается от передачи реактивных токов. Поскольку большинство потребителей электроэнергии работают на принципе электромагнитного преобразования энергии, то потребляют большой индуктивный ток, имеют малый . Для повышения коэффициента мощности можно подключить параллельно потребителю конденсатор с тем, чтобы фазовый сдвиг между током и напряжением достиг заданной величины (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Расчет емкости, компенсирующей сдвиг фаз
Учитывая, что , , , , получаем выражение для емкости; с помощью которой у потребителя с активной мощностью и фазовым сдвигом можно получить фазовый сдвиг .
(6.10)
Для энергосистем выгоден режим , однако с целью уменьшения габаритов и стоимости емкостной батареи обычно его выбирают в пределах .
2. Экспериментальная установка
Установка включает в себя электрическую цепь, состоящую из двух параллельных ветвей: катушки индуктивности и батареи конденсаторов, активными потерями в конденсаторе можно пренебречь ( , рис. 6.4). В каждую ветвь включены амперметры. По показанию вольтметра и амперметров ветвей можно определить полное сопротивление или полную проводимость ветвей. Для определения активного сопротивления катушки включен ваттметр, который совместно с амперметром позволяет косвенно найти его. Амперметр в неразветвлённой части цепи показывает общий ток.
Рис. 6.4. Схема экспериментальной установки
3. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с установкой. Записать основные технические данные приборов. Проверить нули.
2. Варьируя величиной ёмкости, достичь резонанса, контролируя его по минимуму тока . Показания приборов занести в таблицу 6.1.
Таблица 6.1
№ п.п. |
(A) |
(А) |
(А) |
(В) |
(Вт) |
(мкФ) |
|
|
|
|
|
|
|
3. Снять показание приборов для 3-4 - больше резонансной. Показание приборов занести в таблицу 6.1.
4. Произвести измерения при отключенной батарее конденсаторов. Данные занести в таблицу 6.1.
4. Содержание отчета
1. Название лабораторной работы.
2. Основные технические данные приборов (марка, система, класс точности и предел измерения).
3. Параметры катушки рассчитываются по результатам опыта при отключенных конденсаторах и заносятся в таблицу 6.2.
Таблица 6.2
(Ом) |
(Ом) |
(Ом) |
(Сим) |
(Сим) |
(Сим) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Активное сопротивление катушки рассчитывается с использованием показаний двух приборов - ваттметра и амперметра
.
Полное сопротивление катушки определяют, используя ток и напряжение
.
Остальные параметры определяются с использованием следующих формул:
; ; ; ; .
4. Рассчитать параметры всей цепи, токи и коэффициент мощности и занести результаты в таблицу 6.3.
Таблица 6.3
№ п.п. |
|
(A) |
(A) |
(Ом) |
(Сим) |
(Сим) |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент мощности всей цепи определяется с использованием показаний трех приборов: ваттметра, амперметра А и вольтметра
.
Для определения активной составляющей тока используются два прибора: ваттметр и вольтметр
;
Активная составляющая тока второй ветви равна 0.
Остальные величины определяются по следующим формулам:
; ; ; .
5. Постройте 3 векторные диаграммы: для резонанса цепи и для емкостей меньше и больше резонансной. На векторных диаграммах по значениям и определите . Необходимо учитывать, что в схеме установки во второй ветви нет активного сопротивления, поэтому и . Порядок построения векторных диаграмм дан в п. 1.4 настоящих указаний.
6. На одной координатной сетке постройте графики зависимостей , , , от и один из графиков расчетных зависимостей (задается преподавателем) с использованием параметров катушки (таблица 6.2).
7. Схема лабораторной установки.
8. Выводы о проделанной работе. В выводах необходимо отметить:
а) изменение (или постоянство) показаний следующих приборов: , , при изменении емкости конденсатора ;
б) совпадение (или расхождение) экспериментальных и теоретических характеристик;
в) сравните величину тока , полученного при построении векторных диаграмм с полученной в эксперименте;
г) по векторным диаграммам определите характер нагрузки до резонанса и после;
д) отметьте характерные точки на построенных характеристиках.