Исследование характеристик ветроэлектрогенератора
Снятие вольтамперной характеристики фотоэлектрического модуля U=f(I). Снятие зависимости тока короткого замыкания фотоэлектрического модуля от его температуры. Анализ зависимости напряжения холостого хода фотоэлектрического модуля от его температуры.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | методичка |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.11.2021 |
Размер файла | 300,5 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АВТОНОМНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Исследование ветроэлектрогенератора
Методические указания к лабораторной работе
Набережные Челны
2021
Исследование характеристик ветроэлектрогенератора: Методические указания к лабораторной работе. /Составители: Башмаков Д.А., Кочура С.М., Хафизов А.А. - Набережные Челны: Изд-во Набережночелнинский институт К(П) ФУ - 26 с.
Рецензент: к.п.н., доцент, С.К. Савицкий
Печатается в соответствии с решением научно-методического совета Набережночелнинского института (филиала) Казанского (приволжского) федерального университета.
Набережночелнинский институт (филиал)
Казанский (Приволжский) Федеральный
Университет, 2021 г.
Лабораторная работа
Исследование характеристик ветроэлектрогенератора
Цель работы: Исследовать вольтамперные и энергетические характеристики фотоэлектрического модуля.
Основные теоретические сведения
Человечество может использовать энергию ветра для разных целей. Одна из них - это выработка электрической энергии. При использовании генератора энергия ветра преобразуется в электрическую. Этот процесс называется фотоэлектрический эффект.
Использование солнечного электричества имеет много преимуществ. Это чистый, тихий и надежный источник энергии. Впервые фотоэлектрические батареи были использованы в космосе на спутниках.
Сегодня солнечное электричество широко используется во многих областях. В удаленных районах, где нет централизованного электроснабжения, солнечные батареи используются для электроснабжения отдельных домов, для подъема воды и охлаждения лекарств. Эти системы зачастую используют аккумуляторные батареи для хранения выработанной днем электроэнергии. Кроме того, калькуляторы, телекоммуникационные системы, буи и т.д. работают от солнечного электричества.
Другая область применения - это электроснабжение домов, офисов и других зданий в местах, где есть централизованная сеть электроснабжения. В последние годы именно это применение обеспечивает около 90% рынка солнечных модулей. В подавляющем большинстве случаев солнечные батареи работают параллельно с сетью, и генерируют экологически чистое электричество для сетей централизованного электроснабжения.
Солнце постоянно излучает огромное количество энергии. Только часть его достигает Земли. Но даже эта часть солнечной энергии, попадающая на Землю в течение одного дня, может покрыть все потребности человечества в энергии на целый год. К сожалению, не вся эта энергия может быть использована. Часть солнечной энергии поглощается атмосферой или отражается обратно в космос.
Интенсивность солнечного света, которая достигает земли, меняется в зависимости от времени суток, года, местоположения и погодных условий. Общее количество энергии, подсчитанное за день или за год, называется иррадиацией (или еще по-другому «приход солнечной радиации») и показывает, насколько мощным было солнечное излучение. Иррадиация измеряется в Вт•ч/м2 в день, или другой период.
Интенсивность солнечного излучения в свободном пространстве на удалении, равном среднему расстоянию между Землей и Солнцем, называется солнечной постоянной. Ее величина - 1353 Вт/м2. При прохождении через атмосферу солнечный свет ослабляется в основном из-за поглощения инфракрасного излучения парами воды, ультрафиолетового излучения - озоном и рассеяния излучения частицами атмосферной пыли и аэрозолями. Показатель атмосферного влияния на интенсивность солнечного излучения, доходящего до земной поверхности, называется воздушной массой. Воздушная масса определяется как секанс угла между Солнцем и зенитом.
Иррадиация меняется в течение дня и от места к месту, особенно в горных районах. Иррадиация меняется в среднем от 1000 кВт•ч/м2 в год для северо-европейских стран, до 2000-2500 кВт•ч/м2 в год для пустынь. Погодные условия и склонение солнца (которое зависит от широты местности), также приводит к различиям в приходе солнечной радиации.
Для генерации электричества от солнца необходим солнечный модуль, который состоит из одного или многих солнечных фотоэлектрических элементов. Солнечный элемент (фотоэлемент, фотоэлектрический преобразователь - ФЭП) - это полупроводниковый прибор, который служит для преобразования световой энергии в электрическую. Когда на солнечный элемент падает солнечный свет, материал солнечного элемента поглощает часть солнечного света (фотоны). Каждый фотон имеет малое количество энергии. Когда фотон поглощается, он инициирует процесс освобождения электрона в солнечном элементе. Вследствие того, что обе стороны фотоэлектрического элемента имеют токоотводы, в цепи возникает ток, когда фотон поглощается. Солнечный элемент генерирует электричество, которое может быть использовано сразу или сохранено в аккумуляторной батарее.
Пока солнечный элемент освещается, процесс образования свободных электронов продолжается и генерируется электричество. Материалы, из которых делается элемент - это полупроводники с особыми свойствами.
Простейшая конструкция солнечного элемента - прибора для преобразования энергии солнечного излучения - на основе монокристаллического кремния показана на рисунке 1. На малой глубине от поверхности кремниевой пластины p-типа сформирован p-n-переход с тонким металлическим контактом. На тыльную сторону пластины нанесен сплошной металлический контакт.
Когда солнечный элемент освещается, поглощенные фотоны генерируют неравновесные электронно-дырочные пары. Электроны, генерируемые в p-слое вблизи p-n-перехода, подходят к p-n-переходу и существующим в нем электрическим полем выносятся в n-область. Аналогично и избыточные дырки, созданные в n-слое, частично переносятся в p-слой. В результате n-слой приобретает дополнительный отрицательный заряд, а p-слой - положительный. Снижается первоначальная контактная разность потенциалов между p- и n-слоями полупроводника, и во внешней цепи появляется напряжение. Отрицательному полюсу источника тока соответствует n-слой, а p-слой - положительному.
Рисунок 1. Принцип действия фотоэлектрического элемента
1 - солнечный свет (фотоны); 2 - фронтальный контакт; 3 - негативный слой; 4 - слой p-n-перехода; 5 - позитивный слой; 6 - задний контакт.
Однако, солнечные элементы являются нелинейными устройствами и их поведение нельзя описать простой формулой типа закона Ома. Вместо нее для объяснения характеристик элемента можно пользоваться семейством простых для понимания кривых - вольтамперных характеристик (ВАХ).
Напряжение холостого хода, генерируемое одним элементом, составляет около 0,6 В. Эта величина не зависит от размеров элемента.
По иному обстоит дело с током. Он зависит от интенсивности света и площади его поверхности (рисунок 2).
Рисунок 2. Вольтамперные характеристики солнечного элемента при различных интенсивностях света
Нагружая солнечный элемент, можно построить график зависимости выходной мощности от напряжения, который представлен на рисунке 3.
Рисунок 3. Зависимость силы тока и мощности от напряжения солнечного элемента
Пиковая мощность соответствует напряжению около 0,47 В. Таким образом, чтобы правильно оценить качество солнечного элемента, а также ради сравнения элементов между собой в одинаковых условиях, необходимо нагрузить его так, чтобы выходное напряжение равнялось 0,47 В.
Важным моментом работы солнечных элементов является их температурный режим. При нагревании элемента на один градус свыше 25 єC он теряет в напряжении 0,002 В, т.е. 0,4%/градус (рисунок 4). В яркий солнечный день элементы нагреваются до 60-70 єС теряя 0,07-0,09 В каждый. Это и является основной причиной снижения КПД солнечных элементов, приводя к падению напряжения, генерируемого элементом, поэтому они требуют дополнительного охлаждения.
Рисунок 4. Вольтамперные характеристики солнечного элемента при различных температурах поверхности
КПД обычного солнечного элемента в настоящее время колеблется в пределах 10-16%. Это значит, что элемент размером 100х100 мм при стандартных условиях может генерировать 1-1,6 Вт.
Величина установившейся фотоЭДС при освещении перехода излучением постоянной интенсивности описывается уравнением вольтамперной характеристики
,
где k - постоянная Больцмана; T - температура, К; q - заряд электрона; Iph - фототок; Is - ток насыщения.
Стандартными условиями для паспортизации солнечных батарей во всем мире признаются следующие:
- освещенность 1000 Вт/м2;
- температура 25 єC;
- спектр АМ 1,5 (солнечный спектр на широте 45є).
Описание лабораторной установки
Рисунок 5. Внешний вид лабораторного стенда
Описание используемой аппаратуры приведена в таблице 1.
Код |
Наименование и назначение |
|
224.2 |
Блок питания БПЗ - предназначен для питания однофазным переменным током промышленной частоты функциональных блоков учебного лабораторного стенда. |
|
2317.1 |
Блок фотоэлектрического модуля - предназначен для применения в учебно-лабораторном стенде в качестве источника электрической энергии. |
|
2318 |
Блок нагрузки и измерения - предназначен для моделирования нагрузки и измерения режимных параметров фотоэлектрического модуля. |
|
2331.1 |
Источник света |
|
510 |
Блок мультиметров - предназначен для измерения режимных параметров фотоэлектрического модуля |
Количество аппаратуры определённого типа используемой в конкретных экспериментах приведено в таблице 1.
Таблица 1
Тип аппаратуры |
Номер эксперимента |
|||||||
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
||
224.2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
2317.1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
2318 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
2331.1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
510 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|
G1 |
Блок питания |
224.2 |
~ 220 В / 6 А |
|
A1 |
Блок фотоэлектрического модуля |
2317.1 |
12 В / 4,8 Вт |
|
A2 |
Источник света |
2331.1 |
2 прожектора~ 220 В / 300 Вт |
|
A3 |
Блок нагрузки и измерения |
2318 |
15 В / 0,5 А / 5 Вт |
|
P1 |
Блок мультиметров |
508.2 |
3 мультиметра0…1000 В ?;0…10 А ?;0…20 МОм |
|
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|
G1 |
Блок питания |
224.2 |
~ 220 В / 6 А |
|
A1 |
Блок фотоэлектрического модуля |
2317.1 |
12 В / 4,8 Вт |
|
A2 |
Источник света |
2331.1 |
2 прожектора~ 220 В / 300 Вт |
|
A3 |
Блок нагрузки и измерения |
2318 |
15 В / 0,5 А / 5 Вт |
|
P1 |
Блок мультиметров |
508.2 |
3 мультиметра0…1000 В ?;0…10 А ?;0…20 МОм |
Программа проведения лабораторной работы
1.1. Снятие вольтамперной характеристики фотоэлектрического модуля U=f(I)
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрических соединений, приведённой на рис. 1.1.
· Регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕШЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком).
· Регулировочную рукоятку «НАГРУЗКА» блока нагрузки и измерения A3 поверните против часовой стрелки до упора.
· Установите фотоэлектрический модуль под углом 90 градусов к падающим световым лучам.
· Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели блока питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров P1 и блока нагрузки и измерения P2.
· Активизируйте мультиметры блока P1, задействованные в эксперименте.
· Вращая регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1, по вольтметру установите напряжение сети, соответствующее энергетической освещённости E равной, например, 400 Вт/м2 и следите за её постоянством в ходе эксперимента.
· Переключите мультиметр блока P1 с подключенной термопарой в режим измерения температуры.
· Контролируя температуру поверхности Т фотоэлектрического модуля по показаниям мультиметра, выждете (7…10 минут), пока она не установится, и зафиксируйте её.
· Вращая регулировочную рукоятку «НАГРУЗКА» блока нагрузки и измерения А3, изменяйте ток нагрузки I фотоэлектрического модуля блока А1 и заносите показания амперметра (ток I) и вольтметра (напряжение U фотоэлектрического модуля блока А1) в таблицу 1.1. При этом обязательно измерьте ток I и напряжение U при максимальной мощности, отдаваемой фотоэлектрическим модулем, которую контролируйте по ваттметру блока нагрузки и измерения А3.
Таблица 1.1
I, A |
|||||||||||
U, B |
· По завершении эксперимента регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком). Отключите автоматические выключатели блока питания G1. Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров P1 и блока нагрузки и измерения А3.
· Используя результаты табл. 1.1, постройте искомую вольтамперную характеристику фотоэлектрического модуля U=f(I) при E=const и T=const.
1.2. Снятие энергетической характеристики фотоэлектрического модуля P=f(U)
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрических соединений, приведённой на рис. 1.2.
· Регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕШЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком).
· Регулировочную рукоятку «НАГРУЗКА» блока нагрузки и измерения A3 поверните против часовой стрелки до упора.
· Установите фотоэлектрический модуль под углом 90 градусов к падающим световым лучам.
· Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели блока питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров P1 и блока нагрузки и измерения P2.
· Активизируйте мультиметры блока P1, задействованные в эксперименте.
· Вращая регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1, по вольтметру установите напряжение сети, соответствующее энергетической освещённости E равной, например, 400 Вт/м2 и следите за её постоянством в ходе эксперимента.
· Контролируя температуру поверхности Т фотоэлектрического модуля по показаниям мультиметра, выждете (7…10 минут), пока она не установится, и зафиксируйте её.
· Вращая регулировочную рукоятку «НАГРУЗКА» блока нагрузки и измерения А3, изменяйте мощность Р, отдаваемую фотоэлектрическим модулем блока А1 и заносите показания ваттметра (мощность Р) и вольтметра (напряжение U фотоэлектрического модуля блока А1) в таблицу 1.2.
Таблица 1.2
P, Вт |
|||||||||||
U, B |
· По завершении эксперимента регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком). Отключите автоматические выключатели блока питания G1. Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров P1 и блока нагрузки и измерения А3.
· Используя результаты табл. 1.2, постройте искомую энергетическую характеристику фотоэлектрического модуля Р=f(U) при E=const и T=const.
1.3. Снятие зависимости тока короткого замыкания фотоэлектрического модуля от энергетической освещённости Iк=f(E)
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрических соединений, приведённой на рис. 1.3.
· Регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕШЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком).
· Установите фотоэлектрический модуль под углом 90 градусов к падающим световым лучам.
· Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели блока питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров P1.
· Активизируйте мультиметры блока P1, задействованные в эксперименте.
· С помощью мультиметра зафиксируйте температуру поверхности Т фотоэлектрического модуля.
· Вращая регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1, по вольтметру установите напряжение сети, соответствующее желаемой энергетической освещённости E, быстро занесите показания амперметра блока мультиметров Р1 (ток короткого замыкания Iк фотоэлектрического модуля блока А1) в таблицу 1.3 и быстро поверните регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕШЁННОСТИ» против часовой стрелки до упора (со щелчком).
· Дождитесь восстановления температуры (если она изменилась) до ранее зафиксированного значения и повторите предыдущую операцию при другом значении энергетической освещённости Е.
· Выполните две предыдущие операции число раз, необходимое для заполнения таблицы 1.3.
Таблица 1.3
Е, Вт/м2 |
|||||||||||
Iк, А |
· По завершении эксперимента регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком). Отключите автоматические выключатели блока питания G1. Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров P1.
· Используя результаты табл. 1.3, постройте искомую зависимость Iк=f(E) при T=const.
1.4. Снятие зависимости тока короткого замыкания фотоэлектрического модуля от угла падения на его поверхность лучей света Iк=f(ц)
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрических соединений, приведённой на рис. 1.3.
· Регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕШЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком).
· Установите фотоэлектрический модуль под углом 90 градусов к падающим световым лучам.
· Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели блока питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров P1.
· Активизируйте мультиметры блока P1, задействованные в эксперименте.
· Вращая регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1, по вольтметру установите напряжение сети, соответствующее энергетической освещённости E равной, например, 300 ВТ/м2 и следите за её постоянством в ходе эксперимента.
· Контролируя температуру поверхности Т фотоэлектрического модуля по показаниям мультиметра, выждете (7…10 минут), пока она не установится, и зафиксируйте её.
· Вращая фотоэлектрический модуль вокруг оси, изменяйте угол падения ц на его поверхность световых лучей, и заносите значения этого угла и амперметра блока мультиметров Р1 (ток короткого замыкания Iк фотоэлектрического модуля блока А1) в таблицу 1.4.
Таблица 1.4
ц, град |
|||||||||||
Iк, А |
· По завершении эксперимента регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком). Отключите автоматические выключатели блока питания G1. Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров P1.
· Используя результаты табл. 1.4, постройте искомую зависимость Iк=f(ц) при T=const.
1.5. Снятие зависимости тока короткого замыкания фотоэлектрического модуля от его температуры Iк=f(Т)
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрических соединений, приведённой на рис. 1.3.
· Регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕШЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком).
· Установите фотоэлектрический модуль под углом 90 градусов к падающим световым лучам.
· Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели блока питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультимеров P1.
· Активизируйте мультиметры блока P1, задействованные в эксперименте.
· Вращая регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1, по вольтметру установите напряжение сети, соответствующее энергетической освещённости E=500 ВТ/м2.
· Заносите значения термометра блока мультиметров Р1 (температура Т поверхности фотоэлектрического модуля блока А1) и амперметра блока мультиметров Р1 (ток короткого замыкания Iк фотоэлектрического модуля блока А1) в таблицу 1.5. При этом не допускайте превышение температуры свыше 50°С.
Таблица 1.5
T,°С |
|||||||||||
Iк, А |
· По завершении эксперимента регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком). Отключите автоматические выключатели блока питания G1. Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров P1.
· Используя результаты табл. 1.5, постройте искомую зависимость Iк=f(T) при E=const.
1.6. Снятие зависимости напряжения холостого хода фотоэлектрического модуля от его температуры Uхх=f(Т)
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрических соединений, приведённой на рис. 1.4.
· Регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕШЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком).
· Установите фотоэлектрический модуль под углом 90 градусов к падающим световым лучам.
· Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели блока питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров P1.
· Активизируйте мультиметры блока P1, задействованные в эксперименте.
· Вращая регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1, по вольтметру установите напряжение сети, соответствующее энергетической освещённости E=500 ВТ/м2.
· Заносите значения термометра блока мультиметров Р1 (температура Т поверхности фотоэлектрического модуля блока А1) и вольтметра блока мультиметров Р1 (напряжение холостого хода Uхх фотоэлектрического модуля блока А1) в таблицу 1.6. При этом не допускайте превышение температуры свыше 50°С.
Таблица 1.6
T,°С |
|||||||||||
Uхх, В |
· По завершении эксперимента регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком). Отключите автоматические выключатели блока питания G1. Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров P1.
· Используя результаты табл. 1.6, постройте искомую зависимость Uхх=f(T) при E=const.
1.7. Снятие зависимости максимальной мощности фотоэлектрического модуля от его температуры Рм=f(Т)
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрических соединений, приведённой на рис. 1.5.
· Регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕШЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком).
· Установите фотоэлектрический модуль под углом 90 градусов к падающим световым лучам.
· Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели блока питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультимеров P1 и блока нагрузки и измерения А3.
· Активизируйте мультиметры блока P1, задействованные в эксперименте.
· Вращая регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1, по вольтметру установите напряжение сети, соответствующее энергетической освещённости E=500 ВТ/м2.
· Вращая регулировочную рукоятку «НАГРУЗКА» блока нагрузки и измерения А3 и контролируя по его ваттметру мощность, отдаваемую фотоэлектрическим модулем, добейтесь её максимального значения и обеспечивайте его в ходе эксперимента.
· Заносите значения термометра блока мультиметров Р1 (температура Т поверхности фотоэлектрического модуля блока А1) и ваттметра блока нагрузки и измерения А3 (максимальная мощность Рм фотоэлектрического модуля блока А1) в таблицу 1.7. При этом не допускайте превышение температуры свыше 50°С.
Таблица 1.7
T,°С |
|||||||||||
Рм, Вт |
· По завершении эксперимента регулировочную рукоятку «РЕГУЛЯТОР ОСВЕЩЁННОСТИ» блока питания G1 поверните против часовой стрелки до упора (со щелчком). Отключите автоматические выключатели блока питания G1. Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров P1 и блока нагрузки и измерения А3.
· Используя результаты табл. 1.7, постройте искомую зависимость Рм =f(T) при E=const.
Контрольные вопросы
вольтамперный фотоэлектрический модуль замыкание
1. Объясните понятие «иррадиация».
2. Объясните понятие «воздушная масса».
3. Объясните конструкцию фотоэлектрического элемента.
4. Объясните принцип действия фотоэлектрического элемента.
5. Дайте объяснение характеру изменения силы тока и мощности от напряжения.
6. Какова зависимость вольтамперной характеристики от температуры.
7. От каких факторов зависит КПД солнечного элемента.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
- Измерение электрических величин при исследовании однофазного двухобмоточного силового трансформатора
Исследование трансформатора методом холостого хода и короткого замыкания. Расчет тока холостого хода в процентах от номинального первичного, коэффициента мощности в режиме холостого хода. Порядок построения характеристики холостого хода трансформатора.
лабораторная работа [19,0 K], добавлен 12.01.2010 Определение цветовой температуры кинопроекционной лампы, напряжение на которой меняется с помощью переменного резистора. Снятие показаний фотоэлемента для синего и красного фильтров. Построение зависимости цветовой температуры лампы от напряжения.
лабораторная работа [241,0 K], добавлен 10.10.2013Опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора и их значение. Сущность напряжения короткого замыкания. Средства улучшения коммутации в машинах постоянного тока. Устройство и принцип действия автотрансформатора, его достоинства и недостатки.
контрольная работа [903,3 K], добавлен 09.10.2010Проект трансформатора, электрические параметры: мощность фазы, значение тока и напряжения; основные размеры. Расчет обмоток; характеристики короткого замыкания; расчет стержня, ярма, веса стали, потерь, тока холостого хода; определение КПД трансформатора.
учебное пособие [576,7 K], добавлен 21.11.2012Проведение экспериментального исследования по определению зависимости изменения сопротивления медного проводника от повышения температуры. Построение графической зависимости этих величин. Табличные значения термических коэффициентов других проводников.
презентация [257,5 K], добавлен 18.09.2013Устройство и принцип действия трансформатора. Частное напряжений второй и первой обмоток. Проведение опытов холостого хода, короткого замыкания и с нагрузкой. Построение зависимости КПД трансформатора от нагрузки. Электрические потери в трансформаторе.
лабораторная работа [42,3 K], добавлен 07.03.2013Технические данные низковольтных предохранителей. Построение защитных характеристик предохранителя путем изменения тока цепи. Анализ зависимости температуры защищаемого кабеля от тока нагрузки при использовании плавких вставок с номинальными токами.
лабораторная работа [699,9 K], добавлен 16.11.2011Принцип работы трансформатора и материалы, применяемые при его изготовлении. Выбор магнитопровода, обмоток и полного тока первичной обмотки. Расчет тока и напряжения холостого хода. Определение температуры перегрева и суммарных потерь в меди и стали.
курсовая работа [5,0 M], добавлен 12.12.2012Исследование назначения машин переменного тока, их места в системе энергоснабжения. Анализ принципа действия трансформатора. Характеристика его работы в режиме холостого хода и короткого замыкания. Оценка качества работы магнитной системы трансформатора.
презентация [254,5 K], добавлен 21.10.2013Расчет обмоточного трансформатора с медными обмотками на чашечном магнитопроводе. Нахождение тока холостого хода и короткого замыкания. Определение показателей трансформатора, выполненного на торроидальном магнитопроводе. Обзор напряжения питающей сети.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 11.09.2009Расчет основных величин трансформатора станции. Определение потерь короткого замыкания, механических сил в обмотках и их нагрева. Вычисление размеров магнитной системы и потерь холостого хода трансформатора. Расчет превышения температуры устройствами.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.06.2015Определение геометрических параметров трансформатора. Выбор схемы магнитопровода. Расчет обмоток высокого и низкого напряжения, потерь мощности короткого замыкания, тока холостого хода трансформатора, бака и радиаторов. Размещение отводов и вводов.
курсовая работа [926,2 K], добавлен 09.05.2015Изучение устройства трехфазного трансформатора и исследование его свойств путем проведения опытов холостого хода и короткого замыкания. Определение номинальных значений тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора при их соединении в "звезду".
лабораторная работа [70,6 K], добавлен 22.11.2010Определение основных электрических величин и размеров трансформатора. Выбор конструкции магнитной системы, толщины листов стали и типа изоляции пластин. Расчет обмоток, потерь и напряжения короткого замыкания, тока холостого хода. Тепловой расчет бака.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.11.2014Определение 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 13.01.2014Расчет исходных данных и основных коэффициентов, определение основных размеров. Расчет обмоток низкого и высокого напряжения, параметров короткого замыкания, магнитной системы трансформатора, потерь и тока холостого хода, тепловой расчет обмоток и бака.
курсовая работа [196,7 K], добавлен 30.05.2010Изучение основных метрологических характеристик фотометрических методов анализа, их методического и технического обеспечения, методик поверки фотоэлектрических колориметров. Разработка лабораторной работы по поверке фотоэлектрического колориметра КФК-2МП.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 08.06.2013Схема цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями, включенными последовательно. Расчет значений тока и падения напряжения. Понятие резонанса напряжений. Снятие показаний осциллографа. Зависимость сопротивления от частоты входного напряжения.
лабораторная работа [3,6 M], добавлен 10.07.2013Расчет входных сопротивлений четырехполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания при прямом и обратном включении. Нахождение основной матрицы и системной функции. Расчет характеристических, повторных и рабочих параметров четырехполюсника.
курсовая работа [737,4 K], добавлен 09.02.2013Исследование вольтамперных характеристик диодов, снятие характеристик при различных значениях напряжения. Аппроксимация графиков вольтамперных характеристик диодов, функции первой и второй степени, экспоненты. Исходный код программы и полученные данные.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 24.07.2012