Электротехника лабораторные работы

Электротехника Лекции
  • ПОНЯТИЕ О ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
  • ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
  • Электрические цепи трехфазного
    электрического тока
  • СОЕДИНЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ И
    ПРИЕМНИКОВ ЭНЕРГИИ ТРЕУГОЛЬНИКОМ
  • Электрические измерения и приборы
  • ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
  • ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
  • Трансформаторы
  • ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ТРАНСФОРМАТОРЕ
  • ПРИВЕДЕННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
  • ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА ТРАНСФОРМАТОРОВ
  • ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
  • ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ
  • Асинхронные машины
  • ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АСИНХРОННОГО
    ДВИГАТЕЛЯ
  • ПРИВЕДЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОБМОТКИ
    РОТОРА К ОБМОТКЕ СТАТОРА
  • УРАВНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА
  • ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ
  • Двухфазный конденсаторный двигатель
  • СПЕЦИАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ
    АСИНХРОННЫХ МАШИН
  • Синхронные машины
  • СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
  • ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
  • Машины постоянного тока
  • ОБМОТКИ ЯКОРЯ МАШИНЫ
    ПОСТОЯННОГО ТОКА
  • ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
  • ОДНОЯКОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
  • Электропривод и элементы систем автоматики
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И ЭЛЕМЕНТЫ
  • Принцип автоматического управления
  • Электрооборудование станочного парка
    школьных мастерских и кабинетов
  • Электрические осветительные установки
  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ
    ПО ДОПУСТИМОМУ НАГРЕВУ
  • Правила по технике безопасности
    для общеобразовательных школ
  • История развития электротехники.
  • Основные понятия и определения
    в электротехнике
  • Закон Ома для участка цепи, несодержащего ЭДС.
  • Смешанное соединение сопротивлений
  • Методы расчёта электрических цепей.
  • Метод контурных токов
  • Элементы электрических цепей
  • Сопротивление
  • Закон Ома
  • Законы Кирхгофа
  • Потенциальная диаграмма
  • Преобразование схем электрических цепей
  • Преобразование треугольника
    в эквивалентную звезду
  • Методы расчета сложных электрических цепей
  • Метод контурных токов
  • Метод узловых напряжений
  • Теорема компенсации
  • Теорема об эквивалентном источнике
  • Порядок расчета задачи методом
    эквивалентного генератора
  • Мощность в электрических цепях периодического
    синусоидального тока
  • РЕАКТИВНЫЕ ДВУХПОЛЮСНИКИ
  • Канонические схемы двухполюсников
  • Режимы резонанса в электрических цепях
  • Резонанс токов
  • Индуктивно связанные электрические цепи
  • Последовательное соединение индуктивно
    связанных катушек при встречном включении
  • Параллельное соединение индуктивно
    связанных катушек
  • Расчет цепей со взаимной индуктивностью.
  • Воздушный трансформатор
  • Генераторы
  • ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
  • Генераторы гармонических колебаний
  • Характеристики генераторов звуковых частот
  • Генераторы сверхвысоких частот
  • Генераторы качающейся частоты
    и сигналов специальной формы
  • Генераторы шумовых сигналов
  • Генераторы шума на полупроводниковых прибора
  • Генераторы шумоподобных сигналов
  • ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ
    СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ
  • Лабораторные работы
  • ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
    ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
  • Исследование характеристик источника
    ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ постоянного тока
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
  • Исследование переходных процессов в
    цепях первого порядка
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ПАССИВНЫХ
    ДВУХПОЛЮСНИКОВ
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА
  • ИССЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ
    ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
    НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ТОКА
  • Исследование однофазного трансформатора
  • Исследование трехфазного асинхронного
    двигателя с короткозамкнутым ротором
  • Исследование синхронных микродвигателей
  • Исследование исполнительного двигателя
    постоянного тока
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
    МЕТОДОМ УЗЛОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
  • Метод эквивалентного генератора напряжения.
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТЫХ ЦЕПЕЙ
    СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
  • Описание лабораторной установки
  • Контрольная работа
  • РАСЧЕТ СЛОЖНОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
  • Законы Кирхгофа
  • Примеры расчета линейных электрических цепей
    по законам Ома и Кирхгофа
  • Метод наложения.
  • Метод контурных токов
  • Метод узловых напряжений
  • Проверим выполнение второго закона Кирхгофа
    для внешнего контура
  • Метод эквивалентного генератора
  • Примеры расчета линейных электрических цепей
    методом эквивалентного генератора
  • Электрические цепи однофазного
    синусоидального тока
    .
  • Построить топографическую диаграмму напряжени
  • Проверить выполнение баланса мощностей.
  • Режимы резонанса в электрических цепях
  • Примеры расчета электрических цепей
     в режиме резонанса
  • Построить векторную диаграмму.
  • Цепи с индуктивно–связанными элементами
  • Воздушный трансформатор
  • Метод эквивалентного генератора напряжения. Позволяет определить ток в любой ветви сложной цепи, не определяя истинных токов в других ветвях. Данный метод используют в практике расчета токов, мощностей и т.п., особенно в специальных курсах при расчетах усилительных импульсных устройств и др.

    Ток, согласно методу эквивалентного генератора напряжения, определяется по формуле

      (2.2)

    где – сопротивление ветви, в которой рассчитывается ток ;

    – напряжение эквивалентного генератора, определяемое как напряжение в исследуемой ветви при ее обрыве– напряжение холостого хода;  – внутреннее сопротивление генератора.

    можно определить:

    а) экспериментально, используя зависимость (2.2), если закоротить  (опыт короткого замыкания);

    б) аналитически, расчетным путем, исключив из схемы все ЭДС, но оставив их внутренние сопротивления, преобразовав всю схему к одному сопротивлению относительно точек разрыва.

    Общая методика расчета цепи по методу эквивалентного генератора следующая:

    1. Размыкается ветвь, в которой необходимо определить ток.

    2. Опытным или расчетным путем определяется напряжение между точками разрыва –

    3. Все источники из схемы выключаются и заменяются их внутренними сопротивлениями. Относительно точек разрыва определяется опытным или расчетным путем эквивалентное сопротивление схемы, которое является внутренним сопротивлением эквивалентного генератора –

    Потенциальная диаграмма. Потенциальной диаграммой называют графическое изображение распределения потенциала в электрической цепи в зависимости от сопротивлений участков цепи и электродвижущих сил источников энергии. Второй закон Кирхгофа удобно иллюстрирован построением потенциальной диаграммы.

    Построим потенциальную диаграмму для контура 2-4-5-6-1-3-2 – (рис.2.3), учитывая что ток течет от точки большего потенциала к точке с меньшим потенциалом.

    Параметры схемы:  токи  ЭДС  Заземляется точка 2,    переход через ЭДС ,

     

     

     

    Диаграмма построена на рис.2.3.

    2

    Рис.2.3

    Домашнее задание

    1. Изучить методы расчета электрических цепей: метод узловых напряжений, метод двух узлов, метод эквивалентного генератора напряжения. Ознакомиться с объемом и содержанием лабораторного задания.

    2. Рассчитать токи в схеме (рис 2.4) по данным табл.2.1 согласно варианту:

    а) методом узловых напряжений. По рассчитанным узловым напряжениям определить токи в ветвях; данные занести в табл. 2.2 ;

    б)методом эквивалентного генератора напряжения. Определить ток в сопротивлении нагрузки. При расчете напряжения холостого хода расчет токов произвести методом двух узлов. Все данные расчетов занести в табл. 2.2.

    2

    Рис.2.4

     Таблица 2.1

    № вар.

    Е2,

    В

    Е4,

    В

    R1, кОм

    R2, кОм

    R3, кОм

    R4, кОм

    R5, кОм

    R6, кОм

    Баз. узел

    Нагруз-ка

    Контур потен-

    циальной диаграммы

    1

    52

    27

    4,1

    3,7

    3,8

    2,8

    7,2

    4,7

    2

    4–5–1–2–3–6–4

    2

    52

    27

    4,2

    4,5

    4,0

    2,6

    7,0

    5,2

    1

    1–2–4–6–3–1

    3

    12

    52

    4,3

    4,3

    3,8

    2,5

    7,5

    5,1

    3

    3–6–4–2–1–3

    4

    52

    12

    4,0

    3,2

    7,2

    4,1

    7,2

    5,5

    3

    2–1–5–4–6–3–2

    5

    12

    53

    4,1

    3,3

    3,2

    2,7

    7,5

    3,7

    2

    3–1–5–4–2–3

    6

    12

    53

    4,4

    3,3

    7,9

    3,3

    7,5

    1,5

    1

    1–5–4–2–3–1

    Таблица 2.2

    Данные

    Метод узловых напряжений

    Метод двух узлов

    Узловые

    напряжения

    Токи ветвей

    Узловое напряжение

    Токи ветвей

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    Расчетные

    Эксперемен-тальные

    Метод эквивалентного

    генератора

    Опытные данные для построения потенциальной диаграммы –напряжения участков цепи

    17

    18

    19

    20

    21

    22

    23

    24

    25

    26

    Описание лабораторной установки

    Экспериментальная установка состоит из лабораторного макета, двух источников постоянной ЭДС на щитке питания.

    На верхней гетинаксовой панели макета изображена схема элементов цепи (см. рис. 2.4), смонтированных внутри макета. На панель выведены зажимы для подключения источников питания, зажимы узлов 1, 2, 3, 4 для измерения узловых напряжений, зажимы и тумблеры в ветвях с сопротивлениями позволяющие измерить токи в этих ветвях; приборы – вольтметр и миллиамперметр.

    Последовательность выполнения работы

    1. Проверить соответствие параметров макета и заданных табл. 2.1 параметров варианта. С учетом заданного положительного направления на схеме рис.2.4 источников ЭДС подключить ЭДС

    2. Экспериментально определить токи по методу узловых напряжений. Собрать схему рис 2.4. Вольтметром измерить напряжение между базисным узлом и всеми остальными, записать их в табл.2.2. Измеряя узловые напряжения, обратить внимание на направление напряжения. При включении прибора учитывать указанную на передней панели прибора полярность. Так, если при измерении напряжения  произойдет отклонение стрелки влево за 0, следует поменять местами зажимы прибора, сделать измерение и записать . Пo показаниям амперметров определить токи в ветвях токи второй и четвертой ветвей рассчитать по первому закону Кирхгофа. Результаты опыта сравнить с расчетными данными, полученными при выполнении домашнего задания, и записать в табл.2.2.

    3. Экспериментально определить токи ветвях по методу двух узлов. На схеме, приведенной на рис.2.4, разомкнуть тумблер в ветви нагрузки, замерить вольтметром напряжение между двумя узлами схемы, замерить амперметром токи в ветвях. Данные занести в табл.2.2.

    4. Экспериментально определить ток в ветви по методу эквивалентного генератора напряжения:

    а) опыт холостого хода. Разомкнуть тумблер в ветви нагрузки, замерить вольтметром напряжение холостого хода , равное напряжению эквивалентного генератора;

    б) опыт короткого замыкания. В схеме рис.2.4 параллельно ветви нагрузки включить амперметр, измерить им ток короткого замыкания в ветви с сопротивлением нагрузки;

    в) по данным опытов холостого хода и короткого замыкания определить внутреннее сопротивление генератора:

    г)определить ток в ветви нагрузки   сравнить его с рассчитанным в домашнем задании. Данные занести в табл.2.2.

    5. Снять экспериментальные данные для построения потенциальной диаграммы для контура, заданного в табл.2.1.

    6. Построить потенциальную диаграмму.

    Основные вопросы по работе

    1. Сущность метода узловых напряжений и составление системы уравнений по данному методу.

    2. Последовательность расчета сложных электрических цепей методом узловых напряжений.

    3.Теорема об эквивалентном источнике напряжений.

    4. Преобразование источников ЭДС в эквивалентный источник тока.

    5. Теорема об эквивалентном источнике тока. .

    6. Последовательность расчета электрических цепей методом эквивалентного источника напряжения,

    7. Способы определения . Построение потенциальной диаграммы.

    9. Расчет и построение потенциальной диаграммы.

    Электротехника ТОЭ типовые задания примеры Лабораторные