Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра “ Теоретическая и общая электротехника”

Теоретические основы электротехники

Часть 1. Цепи с гармоническими токами

Методические указания

к лабораторным работам по курсу ТОЭ

для студентов специальностей

180400, 180500, 180700,180800, 180900

дневной формы обучения

Нижний Новгород 2005

ВНИМАНИЕ: стенд для исследования физических моделей и устройств имеет маломощные источники питания и нагрузочные элементы, значения токов во всех режимах не должны превышать 0,5 А.

В связи с этим необходимо строго выполнять инструкции методического руководства и проводить исследования только тех режимов, которые предусмотрены вариантами заданий.

Р А Б О Т А № 1

Исследование линейной электрической цепи переменного синусоидального тока

1. Цель работы

Исследовать линейную цепь с двумя источниками синусоидального напряжения на физической модели и на электронной модели в пакете Workbench, изучить методы расчета линейных цепей.

2. Описание установки

С хема цепи физической модели приведена на рис.1.1. В табл.1.1 указаны варианты источников ЭДС частотой 50 Гц, в качестве которых для цепи используются два из шести возможных напряжений трехфазного трансформатора. Взаимосвязь напряжений в трехфазной системе отражена на векторно-топографической диаграмме рис.1.2. Номинальная величина фазных напряжений вторичных обмоток трансформатора U_Ф = 22 В, величина линейных напряжений U_Л = 38 В .

Рис.1.1 Рис.1.2

Полное сопротивление Z каждой нагрузки складывается из последовательно соединенных элементов R, L, C. В табл.1.2 приведены варианты

нагрузок в ветвях цепи. Прочерк означает отсутствие соответствующего элемента.

Номер индивидуального варианта (для бригады) состоит из двух чисел:

например, вар.№ 6-12 означает, что из табл.1.1 следует взять вариант №6, а из табл.1.2 - вариант № 12.

Таблица 1.1

№ вар.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Е1

-Ua

-Ua

Uca

-Uab

Uca

-Uab

-Ub

-Ub

Uab

-Ubc

Uab

-Ubc

Е2

Uca

-Uab

-Ua

-Ua

-Uab

Uca

Uab

-Ubc

-Ub

-Ub

-Ubc

Uab

Общая точка

a

b

№ вар.

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Е1

-Uc

-Uc

Ubc

-Uca

Ubc

-Uca

Ua

Ua

Ub

Ub

Uc

Uc

Е2

Ubc

-Uca

-Uc

-Uc

-Uca

Ubc

Ub

Uc

Uc

Ua

Ua

Ub

Общая точка

c

n

Таблица 1.2

№ вар.	Z1			Z2			Z3			Рекомендуе- мый вариант источников
	R	L	C	R	L	C	R	L	C
	Ом	мГн	мкФ	Ом	мГн	мкФ	Ом	мГн	мкФ
1	30	-	-	30	-	30	30	60	-	№ 1, № 7, № 13
2	30	30	-	30	30	-	30	-	30
3	10	-	100	50	60	-	50	-	-
4	20	-	100	50	60	-	50	-	50
5	20	60	-	30	-	30	40	-	-
6	50	-	-	10	60	-	50	-	60	№ 4, № 10, № 16
7	30	-	30	10	60	-	30	-	60
8	50	60	-	10	-	100	80	-	60
9	50	-	60	50	30	-	20	30	-
10	30	60	-	10	-	60	80	-	-
11	30	60	-	50	-	60	80	-	-	№ 6, № 12, № 18
12	50	-	60	60	30	-	50	30	-
13	80	-	-	30	60	-	30	-	60
14	50	-	30	50	60	-	30	-	60
15	80	-	-	50	-	60	50	30	-
16	30	30	-	50	-	100	30	30	-	№ 19, № 21, № 23
17	50	60	-	30	-	100	50	-	-
18	30	-	100	80	60	-	30	-	-
19	80	-	-	50	60	-	30	-	100
20	50	-	60	50	30	-	10	30	-

Окончание таблицы 1.2

№ вар.	Z1			Z2			Z3			Рекомендуе- мый вариант источников
	R	L	C	R	L	C	R	L	C
	Ом	мГн	мкФ	Ом	мГн	мкФ	Ом	мГн	мкФ
21	30	-	30	30	-	-	30	60	-	№ 3, № 9, № 15
22	30	30	-	50	30	-	30	-	30
23	50	60	-	10	-	100	50	-	-
24	50	60	-	20	-	100	50	-	50
25	30	-	30	20	60	-	50	-	-
26	50	60	-	30	-	-	50	-	60	№ 2, № 8, № 14
27	10	60	-	30	-	30	30	-	60
28	10	-	100	40	60	-	80	-	60
29	50	30	-	30	-	60	30	30	-
30	30	-	60	30	60	-	80	-	-
31	50	-	60	30	60	-	80	-	-	№ 5, № 11, № 17
32	80	30	-	30	-	60	30	30	-
33	30	60	-	80	-	-	30	-	60
34	50	60	-	50	-	30	30	-	60
35	80	-	60	80	-	-	50	30	-
36	50	-	100	30	30	-	30	30	-	№ 20, № 22, № 24
37	30	-	100	30	60	-	30	-	-
38	30	60	-	50	-	30	30	-	-
39	30	60	-	60	-	-	30	-	100
40	40	30	-	50	-	60	10	30	-

Все измерения на физической модели производятся электронным вольтметром, при этом для косвенного измерения токов вольтметром резистор сопротивлением 1 Ом специальным переключателем ставится на место одного из условных «приборов», обозначенных на схеме (рис.1.1) I1, I2, I3. Сопротивления других «приборов» при этом становятся нулевыми.

При исследованиях на электронной модели для измерений действующих значений токов и напряжений следует «подсоединять» амперметры и вольтметры переменного тока «АС», у источников ЭДС задавать величину действующих значений и начальных фаз в соответствии с вариантом задания.