ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
3.1. Цель работы.
3.1.1. Ознакомление со свойствами и характеристиками стабилитронов.
3.1.2. Изучение принципа действия и исследование характеристик параметрического стабилизатора напряжения.
Для выполнения лабораторной работы используется схема, приведенная на рис. 3.1. Для выполнения лабораторной работы собирается схема питания ЛАТРа TV2 (тумблер SA3 устанавливается в верхнее положение – включено, тумблер переключения пределов регулирования напряжения ЛАТРа в положение «0-100В»). Тумблер SAll должен находиться в верхнем положении.
Напряжение на выходе ЛАТРа регулируется двумя переключателями: левый – с шагом 10В и правый – с шагом 1В. При этом левый переключатель имеет рабочие положения «0», «10», «20», а правый работает во всех положениях. Исследуемая схема включается тумблером SA7. Исследуемым нелинейным элементом является стабилитрон VD8.
Рис. 3.1.
Нагрузкой стабилитрона является измерительный мост постоянного тока и изменяется она путем изменения величины сопротивления переменного резистора R1 (Ключ SA11 устанавливается в верхнее положение).
Для выполнения расчетов по работе задано:
3.1.2.1. Тип стабилитрона Д814А – установлены два последовательно. Паспортные данные:
Uст.=7,75В;
DUст.=0,75В;
rст.=6 Ом;
Iст.мах. = 40 mA;
Iст.мин. = 3 mA;
3.1.2.2. Сопротивление резистора R19 = 1,5 кОм;
3.1.2.З. Сопротивление резисторов:
R20 = 4,7 кОм;
R22 = 10 кОм;
|
|
|
R23 = 4,7 кОм;
3.2. Расчет значения эквивалентного сопротивления нагрузки Rн.экв.
При расчете сопротивления Rн.экв. сопротивление резистивного датчика R1 выбирается по усмотрению преподавателя в пределах от О до 10 кОм /тумблер SA11 должен находиться в верхнем положении/.
Значение сопротивления нагрузки Rн.экв. определяют по формуле: /рис. 3.1./.
3.2.2. Расчет динамического сопротивления стабилитрона Rд.
Uст.мах. – Uст.мин.
Rд = -----------------------;
Iст.мах. – Iст.мин.
Где значения Uст.мах., Uст.мин., Iст.мах., Iст.мин. определяются по справочнику.
3.2.3. Балластное сопротивление параметрического стабилизатора определяют из соотношения:
Uвх.мах. – Uст.
Rб = R19 = ----------------;
Iст.мах. + Iн.
3.3. Задание на выполнение лабораторной работы.
3.3.1. Изучить принцип действия параметрического стабилизатора напряжения и электрическую схему включения стабилитрона
на стенде совместно с управляемым выпрямителем и мостовой измерительной схемой без R24 в качестве нагрузки.
3.3.2. Рассчитать значение эквивалентного сопротивления нагрузки Rн.экв. для R1 от 0 до 10кОм.
3.3.3. Рассчитать Uвх.мин. с заданными Rб = R19 = 1,5кОм и Rн.min, при котором параметрический стабилизатор не выходит из режима стабилизации. Определить Uвх.min экспериментально и Uст.экспер.Напряжение Uвх измерить тестером.
3.3.4. Снять экспериментально зависимость Uвых. = F(Uвх.) и Iст. = f(Uвх.) при Rн. = const. Определить Iст.min экспериментально. Рассчитать Uвх.min для Iст.min экспер. – сопоставить с измеренным.
|
|
|
3.3.5. Снять экспериментально зависимость Uвых. = F(Rн), при Uвх.мин. Для более точного построения зависимости взамен прибора PV1 можно использовать цифровой тестер.
4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ, РЕЗИСТОРА И КОНДЕНСАТОРА
4.1. Цель работы.
4.1.1. Определение параметров схемы замещения индуктивной катушки с магнитопроводом.
4.1.2. Изучение основных режимов работы электрической цепи при последовательном соединении R, L, C.
4.1.3. Изучение методов построения векторных диаграмм напряжений и токов.
Для выполнения лабораторной работы собирается схема, приведенная на рис. 4.1.
Для номинального режима (Iн. = 0,8А) определяют параметры схемы замещения катушки индуктивности: L1 и Rк1. При этом номинальный ток катушки устанавливается путем изменения напряжения автотрансформатора TV2.
|
|
|
Для номинального режима определяют величину емкости С11, при которой будет наблюдаться резонанс напряжения, и собирают схему, приведенную на рис. 4.2. Рассчитанную емкость конденсатора устанавливают путем коммутации тумблеров в магазине емкостей.
Исследуют режим работы цепи, изменяя величину С11, и строят зависимость I1 = F(C11) и соsj = F(С11).
4.2. Основные теоретические соотношения.
4.2.1. Определение параметров схемы замещения катушки индуктивности.
В номинальном режиме /Iн. = 0,8А/ снимают показания приборов:
РА1 – ток через катушку,
PW2 – активная мощность, потребляемая катушкой L1,
PV3 – напряжение на катушке L1.
Зная показания приборов, определяют значение параметров схемы замещения катушки:
; 
; 
; 
;
; 
;
где R17 = 17 Ом
 |
Рис. 4.1.
4.2.2. Определение величины емкости С11, при которой в цепи наступает резонанс напряжений.
Значение С11 определяется, исходя из условия возникновения резонанса напряжений:
;
Где: 
;
Таким образом, 
;
При резонансе сопротивление чисто активное поэтому ток в цепи:
Рис. 4.2.
4.2.3. Определение расчетным путем значений cosj и тока в цепи при максимальном значении емкости конденсатора С11.
|
|
|
Значение С11мах. = 63 мкФ при всех замкнутых выключателях.
Ток в цепи:
;
где 
;
Z - полное сопротивление.
Коэффициент мощности цепи:
P
cosj = ---------;
U x I
Пример построения векторной диаграммы цепи при активно-индуктивном характере цепи дан на рис. 4.3.
4.3. Задание на выполнение лабораторной работы.
4.3.1. Собрать на стенде схему для расчета параметров схемы замещения катушки индуктивности Ll и Rк1 и для номинального режима работы /Iн = 0,8А/ определить значения этих параметров.
4.3.2. Используя параметры схемы замещения катушки индуктивности определить величину емкости С11 конденсатора, при которой в цепи наступает резонанс напряжений.
4.3.3. Рассчитать напряжение Umin., при котором в режиме резонанса напряжений ток в цепи I не превысит 0,8А.
 |
Рис. 4.3.
4.3.4. Проверить экспериментально расчеты по п.п. 4.3.2., 4.3.3. (ВНИМАНИЕ! Прежде чем устанавливать Срез. необходимо установить U меньше чем по п.4.3.3. напряжение Umin и затем постепенно довести до расчетного).
ВНИМАНИЕ! Тумблер SA4 должен находиться в выключенном положении (рычажок – внизу).
4.3.5. Определить расчетным путем значение cosj и тока I в цепи при максимальном значении емкости конденсатора.
4.3.6. Снять зависимости I = F(C11) и соsj = F(С11), при U3мин.
4.3.7. Для одного из режимов работы цепи построить векторную диаграмму напряжений и тока.
5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 683; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!