Порядок выполнения работы

НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Методические указания к лабораторным работам по курсу

«Теоретические основы электротехники» для студентов

специальности 100400 (140211) «Электроснабжение»

Составители В. Н. Матвеев

Т. М. Черникова

Рассмотрены и утверждены

на заседании кафедры

Протокол № 6 от 23.03.2006

Рекомендованы к печати

учебно-методической комиссией

по специальности 100400

Протокол № 19 от 19.05.2006

Электронная копия находится

в библиотеке главного корпуса

ГУ КузГТУ

Кемерово 2006

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 1. Исследование нелинейных

цепей постоянного тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Лабораторная работа № 2. Исследование электрической цепи,

содержащей катушку индуктивности с

ферромагнитным сердечником . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Лабораторная работа № 3. Исследование явления

феррорезонанса напряжений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Лабораторная работа № 4. Исследование явления

феррорезонанса токов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Лабораторная работа № 5. Исследование электрической цепи,

содержащей трехфазный трансформатор с ферромагнитным

сердечником . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Лабораторная работа № 6. Исследование магнитного

усилителя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

Лабораторная работа №7. Исследование колебательного

контура с нелинейным сопротивлением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Список рекомендуемой литературы . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

Лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Цель работы: экспериментальное исследование электрических цепей постоянного тока, содержащих нелинейный элемент, исследование свойств нелинейного элемента при включении его в схему стабилизации напряжения.

Основные теоретические положения

Расчет цепей постоянного тока, элементы которых обладают не- линейными вольт-амперными характеристиками (ВАХ), удобно производить графическим методом.

На рис. 1.1 приведена схема с последовательным соединением двух нелинейных элементов, а на рис. 1.2 – графическое определение тока в цепи при заданных величине ЭДС источника Е и ВАХ элементов и .

Рис. 1.1 Рис. 1.2

Предварительно строится вспомогательная характеристика цепи или ВАХ цепи путем суммирования абсцисс двух нелинейных ВАХ для одних и тех же значений тока, на которую проецируется величина ЭДС, определяющая ток цепи . Точки пересечения линии тока цепи с ВАХ элементов отмечают на оси абсцисс падения напряжения на нелинейных элементах и .

Расчет параллельной схемы, показанной на рис. 1.3, приведен на рис. 1.4. ВАХ цепи , где , строится путем суммирования ординат двух нелинейных ВАХ для одних и тех же значений напряжения. Перпендикуляр к оси абсцисс из точки с до пересечения с ВАХ цепи и параллельных ветвей определит общий ток и токи в ветвях и .

Рис. 1.3 Рис. 1.4

На рис. 1.5 показан пример схемы со смешанным соединением, графический расчет которой приведен на рис. 1.6.

Рис. 1.5 Рис. 1.6

ВАХ первого и второго элементов – нелинейные, ВАХ третьего элемента – линейная. Первоначально суммированием ординат и для одних и тех же значений напряжения строится ВАХ параллельного соединения . Затем суммированием абсцисс и для одних и тех же значений тока строится ВАХ всей цепи .

Зная напряжения источника , можно определить , , , и .

Задание для самостоятельной подготовки

1. Определите ВАХ цепи, состоящей из трех параллельно включенных нелинейных элементов.

2. Произведите качественный расчет цепи, состоящей из четырех нелинейных элементов со смешанным соединением.

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа выполняется на универсальном стенде № 1.

1. Соберите цепь по схеме, приведенной на рис. 1.7.

2. Закоротите резистор и снимите ВАХ резистора , изменяя напряжение источника . Снимите закоротку.

3. Закоротите резистор и снимите ВАХ резистора , изменяя величину . Снимите закоротку.

4. Снимите ВАХ цепи, состоящей из и , изменяя величину . Результаты опытов пп. 2–4 занесите в табл. 1.1. В одной системе координат постройте полученные ВАХ.

5. По ВАХ элементов и постройте графически ВАХ последовательной цепи.

6. Соберите цепь по схеме, приведенной на рис. 1.8.

7. Снимите ВАХ цепи, изменяя величину . Данные опыта занесите в табл. 1.1. Постройте экспериментальную ВАХ цепи.

8. По ВАХ элементов и постройте графически ВАХ параллельной цепи.

Рис. 1.7 Рис. 1.8

9. Соберите цепь по схеме, приведенной на рис. 1.9.

Таблица 1.1

Резистор	Резистор	Последовательная цепь ,	Параллельная цепь ,
, B	, A	, B	, A	, B	, A	, B	, A

Рис. 1.9

10. При неизменном напряжении источника , изменяя сопротивление , снимите пять замеров. Результаты занесите в табл. 1.2. Постройте совмещенные графики , , , .

11. Установив известные значения сопротивлений резисторов и и изменяя величину , снимите пять замеров. Результаты занесите в табл. 1.2. Постройте совмещенные графики , , , , .

Таблица 1.2

Условия опыта	, B	, B	, B	, A	, A	, A
- var
- var

10. По ВАХ элементов цепи постройте графически ВАХ всей цепи и сравните ее с экспериментальной.

Литература: [1, §20.1 – 20.5; 2, §13.1 – 13.13; 3, §23.1].

Лабораторная работа № 2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: