3. Посредством перемещения движка резистора вправо установить его сопротивление равным нулю.

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 13
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

4. Включить схему под напряжение. Изменяя величину сопротивления путем регулирования числа включенных ламп лампового реостата, установить ток равным ( ) А. Перемещением ферромагнитного сердечника катушки установить ток на уровне ( ) А. Исследовать работу данной электрической цепи в двух режимах:

- с отключенной батареей конденсаторов (выключатель К отключен);

- с подключенной батареей конденсаторов (выключатель К включен).

Показания приборов занести в табл. 9.

5. Переместить движок резистора влево на длины проволочного реостата и исследовать работу электрической цепи в двух режимах:

- с отключенной батареей конденсаторов;

- с подключенной батареей конденсаторов.

Показания приборов занести в табл. 9.

6. По данным, полученным при проведении опытов, рассчитать величины, указанные в табл. 10.

Таблица 10

Номер
опыта

Вт

ВАр

 ВА о.е. град
                   

Расчетные формулы

; ; ; ; ; ; ; ; ; ,

где - мощность потерь в проводах линии электропередачи;
  - активная мощность, потребляемая лампами лампового реостата;
  - мощность потерь в активном сопротивлении обмотки и ферромагнитном сердечнике катушки индуктивности;
  - полная мощность обмотки катушки индуктивности;
  - реактивная индуктивная мощность обмотки катушки индуктивности;
  - реактивная емкостная мощность батареи конденсаторов;
  , , - активная, реактивная и полная мощности исследуемой электрической цепи. Согласно баланса активных и реактивных мощностей под , , следует понимать также активную, реактивную и полную мощности, отдаваемые в цепь источником электрической энергии.

7. Используя данные табл. 9, 10, рассчитать значения параметров, указанных в табл. 11.

8. По данным табл. 9, 10, 11 построить в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений для всех режимов работы, указанных в п.п. 4, 5.

 

Таблица 11

Номер
опыта

Ом

 о.е. град
                       

Формулы для расчета

; ; ; ; ; ;
; ; ; ; ,

где

 , - полное и индуктивное сопротивления обмотки катушки индуктивности;

 

 - емкостное сопротивление конденсаторов;
 

, ,

- эквивалентные полное, активное и реактивное сопротивления всей электрической цепи;

 

 - угол сдвига фаз между напряжением и током в обмотке катушки индуктивности.
       

На векторной диаграмме, соответствующей первому опыту, строятся вектор напряжения источника и векторы токов , , . Построение диаграммы рекомендуется начинать с построения вектора напряжения , относительно которого под углами и строятся векторы токов и , где ; . Построение вектора тока источника производится на основании 1-го закона Кирхгофа по уравнению:

.

Векторная диаграмма, построение которой производится по данным второго опыта, должна включать в себя вектор напряжения и векторы токов , , , . Построение следует выполнять в той же последовательности, что и в первом опыте. Вектор тока проводится под углом к вектору напряжения , где , а построение вектора тока источника производится согласно уравнения

.

Векторная диаграмма, соответствующая третьему опыту, должна включать построение векторов напряжения , , и векторов токов , , , а векторная диаграмма для четвертого опыта, наряду с векторами , , , , , , должна содержать вектор тока . Построение этих векторных диаграмм рекомендуется начинать с построения вектора напряжения . Далее строятся векторы токов , , (опыт 3) и векторы токов , , , (опыт 4). Векторы токов , , проводят под углами , , по отношению к вектору напряжения , а векторы тока строятся по уравнениям, составленным по 1-му закону Кирхгофа. Вектор напряжения проводится из конца вектора напряжения параллельно вектору тока . Вектор напряжения источника электрической энергии строится на основании уравнения, составленного по 2-му закону Кирхгофа:

9. Используя данные первого опыта, приведенные в табл. 9, 10, рассчитать величину емкости батареи конденсаторов, при которой коэффициент мощности электрической цепи равен единице. Для расчета воспользоваться формулой

,

где - частота напряжения источника электрической энергии; Гц.

10. На основании анализа полученных результатов сделать выводы по работе, в которых необходимо отразить влияние параллельного подключения конденсаторов на коэффициент мощности цепи и ток источника электрической энергии.

Контрольные вопросы

1. Построить векторные диаграммы напряжений и токов для электрических цепей, представленных на рис. 18, 19, 20.

Рис. 18 Рис. 19

2. Используя символический метод, рассчитать в общем виде эквивалентные значения активного, реактивного и полного сопротивлений электрических цепей, изображенных на рис. 18, 19, 20.

3. Объяснить необходимость подключения батарей статических конденсаторов параллельно приемникам электрической энергии однофазного синусоидального напряжения, в конструкции которых используются катушки индуктивности.

4. Определить показания амперметра (рис. 21), если Ом; мГн; Гц; В.

Рис. 20 Рис. 21

5. Амперметры (рис. 22) соответственно показывают: А; А. Каково будет показание амперметра, включенного в ветвь с источником электрической энергии, если в цепи имеет место резонанс токов? Построить векторную диаграмму.

6. Какой элемент нужно включить в цепь (рис. 23) и какой величины должно быть его сопротивление, чтобы цепь носила чисто активный характер, если Ом; Ом?

Рис. 22 Рис. 23

7. Записать формулу для определения емкости конденсаторной батареи, подключаемой параллельно к активно-индуктивной нагрузке с активной мощностью и коэффициентом мощности с целью повышения коэффициента мощности до значения . Напряжение переменного тока - и частота тока - .

8. Определить параметры эквивалентной схемы замещения электрической цепи (рис. 24), если Ом; Гц.

Рис. 24 Рис. 25

9. Коэффициент мощности установки (рис. 25), содержащей и , равен . Напряжение сети В, ток установки А, частота Гц. Определить емкость батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности установки до .

10. Определить характер нагрузки цепей, представленных на рис. 26 а, б, если .

а б

Рис. 26

11. Определить потери мощности в проводах линии электропередачи при работе промышленного предприятия с коэффициентом мощности , если при потери мощности составляли кВт. Активная мощность потребителей предприятия не меняется.

12. Нарисовать последовательную схему замещения электрической цепи (рис. 24) и рассчитать ее эквивалентные параметры.

Работа № 5