- •Лабораторная работа №3 исследование параметров катушки индуктивности
- •Лабораторная работа №4 резонанс напряжения
- •Лабораторная работа №6
- •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
- •Лабораторная работа №4 резонанс напряжения
- •1. Теоретические основы эксперимента
- •1.1. Основные понятия
- •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
- •Лабораторная работа №6 резонанс токов
- •1. Теоретические основы эксперемента
- •1.1. Условие резонанса
- •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
- •Лабораторная работа №20 исследование однофазного трансформатора
- •1. Основные теоретические положения
- •1.1. Принцип действия трансформатора
- •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
- •443086 Самара, Московское шоссе, 34.
- •443086 Самара, Московское шоссе, 34.
1.3. Основные характеристики
В данной работе экспериментально исследуются зависимости ,,,от. При,, поэтому ток в неразветвленной части равен току через катушку индуктивности (индуктивно-активная нагрузка). По мере увеличенияувеличивается, а реактивная составляющая тока(6.7) уменьшается, уменьшается и весь ток, достигая минимума при резонансе. Дальнейшее увеличение емкости ведет к увеличению тока, нагрузка - емкостно-активная. Коэффициент мощности (6.8) имеет максимум при резонансе и уменьшается, еслии. Ток через конденсатор (при)
линейно зависит от емкости конденсатора.
1.4. Векторная диаграмма
Векторная диаграмма строится на основании уравнения
. (6.6)
Если известны все токи ,,, то можно построить треугольник токов. Однако неизвестность фазовых сдвигов между токами и напряжениями не позволяет построить вектор напряжения. Поэтому на практике чаще всего векторы токовираскладываются на активную и реактивную составляющие. В этом случае векторная диаграмма строится на основании уравнения
. (6.10)
Построение диаграммы начинают с вектора напряжения (рис. 6.2), (цифры указывают порядок построения). Из точки 0 строится активная составляющая тока (2), из точкиB- реактивная составляющая -(3). Вектор(4) равен сумме активной и реактивной составляющих. Фазовый сдвиг между токоми напряжениемравен. Векторстроится аналогично вектору тока первой ветви (5, 6, 7). Вектор тока неразветвленной части цепи находится как сумма векторови(точки 0 иD). Вектор тока(8) можно разложить на активную составляющую(9) и реактивную(10). Из векторной диаграммы видно, что
,
.
Рис. 6.2. Векторная диаграмма для параллельного контура
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 мощностиможно 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 мощностьюи фазовым сдвигомможно 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 амперметромпозволяет косвенно найти его. Амперметр в неразветвлённой части цепи показывает общий ток.
Рис. 6.4. Схема экспериментальной установки