Исследование линейных цепей постоянного тока
Экспериментальное обоснование метода суперпозиции и метода преобразования цепи с помощью эквивалентного генератора. Компенсации тока в ветви. Особенности режимов с нагрузкой, холостого хода и короткого замыкания. Определение тока при коротком замыкании.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.02.2019 |
| Размер файла | 416,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Кафедра «Электротехника и электрооборудование предприятий»
Лабораторная работа
Исследование линейных цепей постоянного тока
Цель работы: экспериментальное обоснование метода суперпозиции и метода преобразования цепи с помощью эквивалентного генератора.
Для выполнения лабораторной работы используется ПЭВМ с загруженной моделирующей программой Electronics Workbench 5.0. Блок, используемых в работе виртуальных схем, находится в файле lab1.ewb. Вольтметры на схеме должны иметь наибольшее внутреннее сопротивление, а амперметры - наименьшее. Ключи S1 схем управляются клавишей «A», а ключи S2 - клавишей «B».
1. Экспериментальное обоснование метода суперпозиции
Таблица 1 - Параметры схем для варианта №20
|
E1, В |
E2, В |
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
|
|
65 |
45 |
40 |
60 |
80 |
Рисунок 1, а - Схема для исследования метода суперпозиции (E1 = 65 В, E2 = 0 В)
Рисунок 1, б - Схема для исследования метода суперпозиции (E1 = 0 В, E2 = 45 В)
Рисунок 1, в - Схема для исследования метода суперпозиции (E1 = 653 В, E2 = 45 В)
Таблица 2 - Экспериментальные данные
|
№ п/п |
E1, В |
E2, В |
I1, А (A1) |
I2, А (A2) |
I3, А (A3) |
U1, В(V1) |
U2, В(V2) |
U3, В (V3) |
|
|
1, а |
65 |
0 |
875•10-3 |
500•10-3 |
-375•10-3 |
35 |
30 |
30 |
|
|
1, б |
0 |
45 |
-346,2•10-3 |
-519,3•10-3 |
-173,1•10-3 |
-13,85 |
-31,15 |
13,85 |
|
|
1, в |
65 |
45 |
528,9•10-3 |
-19,24•10-3 |
-548,1•10-3 |
21,15 |
-1,154 |
43,85 |
2. Сравнение экспериментальных и расчетных данных
суперпозиция ток замыкание нагрузка
Применяется потенциал узла h равным нулю, тогда потенциал узла g равна:
Определяется напряжения и токи на ветвях электрической цепи:
Таблица 3 - Результат аналитического расчета
|
I1, А |
I2, А |
I3, А |
U1, В |
U2, В |
U3, В |
|
|
0,529 |
0,019 |
0,548 |
21,154 |
1,154 |
43,846 |
3. Компенсации тока в ветви между узлами g и h
Устанавливается новое значение сопротивления R2, рассчитав его из условия, что при условно закороченной ветви gh токи I1 и I2 были бы равны, т.е.
Рисунок 2 - Режим с нагрузкой
Рисунок 2, б - Режим холостого хода
Рисунок 2, в - Режим короткого замыкания
4. Экспериментальное обоснование метода преобразования цепи с помощью эквивалентного генератора
Рисунок 3, а - Схема для определения ЭДС эквивалентного генератора ЭДС эквивалентного генератора Ee = U3ХХ = 57 В
Рисунок 3, б - Схема для определения тока при коротком замыкании
Ток при коротком замыкании I3КЗ = -2,375 А.
Внутреннее сопротивление эквивалентного источника ЭДС
Rbe = Ee / I3КЗ = 57/ 2,375 = 24 Ом.
Таблица 4 - Результат экспериментов и расчета
|
Эксперимент |
Расчет |
|||
|
UХХ, В |
IКЗ, А |
Ee, В |
Rbe, Ом |
|
|
57 |
2,375 |
57 |
24 |
5. Аналитическое определение параметров эквивалентного генератора
Рассчитывается напряжение холостого хода UXX, ток короткого замыкания IКЗ и внутреннее сопротивление эквивалентного источника Rbe.
Внутреннее сопротивление рассчитывается по формуле:
Таблица 5 - Параметры эквивалентного генератора аналитического расчета
|
UXX |
IКЗ |
Ее |
Rbe |
|
|
57 |
2,375 |
57 |
24 |
Рисунок 3, в - Схема эквивалентного генератора с нагрузкой (режим холостого хода)
Рисунок 3, г - Схема эквивалентного генератора с нагрузкой (режим короткого замыкания)
Рисунок 3, д - Схема эквивалентного генератора с нагрузкой (при значении R3 = 80 Ом)
Определим такое значение сопротивления R4, чтобы напряжение U2 (V2) и напряжение U4 (V4) были бы равны. Напряжения определяются по формулам:
В результате несложных преобразований получим: R4=520.
Рисунок 4 - Схема при котором напряжение U2 (V2) и напряжение U4 (V4) равны
Таблица 6 - Экспериментальные данные
|
U1 (V1), В |
U2 (V2), В |
U3 (V3), В |
U4 (V4), В |
|
|
26 |
39 |
-6,002 |
39 |
Рисунок 5 - Схема при замкнутом ключе SC
Определим при каком соотношении между сопротивлениями ток в ветви gh будет равен нулю. Условие равновесия:
, E2=E1.
В результате несложных преобразований получим: R4=120.
Рисунок 6 - Схема при замкнутом ключе SC при E2=E1
Вывод
В ходе выполнения лабораторной работы был экспериментально обоснован метод суперпозиции и метод преобразования цепи с помощью эквивалентного генератора.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Ознакомление с основами метода уравнений Кирхгофа и метода контурных токов линейных электрических цепей. Составление уравнения баланса электрической мощности. Определение тока любой ветви электрической цепи методом эквивалентного источника напряжения.
курсовая работа [400,7 K], добавлен 11.12.2014Экспериментальное исследование электрических цепей постоянного тока методом компьютерного моделирования. Проверка опытным путем метода расчета сложных цепей постоянного тока с помощью первого и второго законов Кирхгофа. Составление баланса мощностей.
лабораторная работа [44,5 K], добавлен 23.11.2014Основные законы и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Установившийся режим линейной электрической цепи, питаемой от источников синусоидальных ЭДС и токов. Трехфазная система с нагрузкой.
курсовая работа [777,7 K], добавлен 15.04.2010Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, определение токов во всех ветвях методов контурных токов, наложения, свертывания. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Анализ электрического состояния линейных цепей переменного тока.
курсовая работа [351,4 K], добавлен 10.05.2013Исследование генератора постоянного тока с независимым возбуждением: конструкция генератора, схема привода, аппаратура управления и измерения. Определение КПД трехфазного двухобмоточного трансформатора по методу холостого хода и работы под нагрузкой.
лабораторная работа [803,4 K], добавлен 19.02.2012Основные методы расчета сложной цепи постоянного тока. Составление уравнений для контуров по второму закону Кирхгофа, определение значений контурных токов. Использование метода эквивалентного генератора для определения тока, проходящего через резистор.
контрольная работа [364,0 K], добавлен 09.10.2011Определение начального сверхпереходного тока при трехфазном коротком замыкании. Расчет периодической слагающей тока. Определение сопротивления прямой последовательности при коротком замыкании и действующих значений периодической составляющей тока.
курсовая работа [1005,0 K], добавлен 14.04.2015Метод контурных токов и узловых потенциалов. Составление баланса электрических мощностей. Построение потенциальной диаграммы для контура, который включает источники электродвижущей силы. Нахождение тока в ветви с помощью метода эквивалентного генератора.
контрольная работа [730,5 K], добавлен 27.03.2013Схемы линейных электрических цепей постоянного тока. Определение и составление необходимого числа уравнений по законам Кирхгофа для определения токов во всех ветвях. Определение тока в первой ветви методом эквивалентного генератора, результаты расчетов.
реферат [1,3 M], добавлен 15.12.2009Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Определение тока в ветвях по законам Кирхгофа. Суть метода расчета напряжения эквивалентного генератора. Проверка выполнения баланса мощностей. Расчет однофазной электрической цепи переменного тока.
контрольная работа [542,1 K], добавлен 25.04.2012Схема линейной электрической цепи, измерение токов в ветвях методом наложения. Расчет потенциалов узлов. Определение тока в ветви методом эквивалентного генератора. Проверка соотношений эквивалентного преобразования треугольника в звезду и наоборот.
лабораторная работа [527,9 K], добавлен 17.02.2013Основные понятия, определения и законы в электротехнике. Расчет линейных электрических цепей постоянного тока с использованием законов Ома и Кирхгофа. Сущность методов контурных токов, узловых потенциалов и эквивалентного генератора, их применение.
реферат [66,6 K], добавлен 27.03.2009Электромагнитная мощность генератора постоянного тока, выбор числа пар полюсов и коэффициента полюсной дуги. Расчет обмотки якоря и магнитной цепи, построение характеристики холостого хода. Определение магнитодвижущей силы возбуждения при нагрузке.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 27.10.2011Основные законы электрических цепей. Освоение методов анализа электрических цепей постоянного тока. Исследование распределения токов и напряжений в разветвленных электрических цепях постоянного тока. Расчет цепи методом эквивалентных преобразований.
лабораторная работа [212,5 K], добавлен 05.12.2014Составление математических моделей электрических цепей при действии источников сигнала произвольной формы и гармонического сигнала. Расчет тока ветви методами контурных токов, узловых напряжений, эквивалентного генератора. Параметры постоянного тока.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 29.10.2012Свойства резистора. Расчет резистивной цепи постоянного тока методом эквивалентного генератора. Изучение методов уравнений Кирхгофа, контурных токов, узловых потенциалов, наложения и двух узлов. Расчет тока в электрических цепях и баланса мощностей.
контрольная работа [443,9 K], добавлен 07.04.2015Электрические цепи постоянного тока. Электромагнетизм. Однофазные и трехфазные цепи переменного тока. Электрические машины постоянного и переменного тока. Методические рекомендации по выполнению контрольных работ "Расчет линейных цепей постоянного тока".
методичка [658,2 K], добавлен 06.03.2015Порядок расчета цепи постоянного тока. Расчет токов в ветвях с использованием законов Кирхгофа, методов контурных токов, узловых потенциалов, эквивалентного генератора. Составление баланса мощностей и потенциальной диаграммы, схемы преобразования.
курсовая работа [114,7 K], добавлен 17.10.2009Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Расчет однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Переходные процессы в электрических цепях, содержащих конденсатор и сопротивление.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.05.2010Определение значения сверхпереходного и ударного тока в точке короткого замыкания, а также наибольшего значения полного тока симметричного трехфазного и несимметричного двухфазного замыкания. Зависимость изменения тока короткого замыкания для генератора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.01.2014
