Исследование электрических цепей учебное пособие Часть III челябинск

Скачать 0.75 Mb.

Название	Исследование электрических цепей учебное пособие Часть III челябинск
страница	1/16
Дата публикации	21.07.2013
Размер	0.75 Mb.
Тип	Исследование

zadocs.ru > Физика > Исследование

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16

Федеральное агентство по образованию по образованию

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра «Системы электроснабжения»

В.Н. Непопалов, В.И. Сафонов, Ю.И. Хохлов

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Учебное пособие

Часть III

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

2008

УДК 621.3.01(075.8)

Н535
Одобрено

учебно-методической комиссией

энергетического факультета

Рецензенты:

А.С. Знаев, А.С. Карандаев

Н535

^ Непопалов, В.Н.

Исследование электрических цепей: учебное пособие к лабораторным работам / В.Н. Непопалов, В.И. Сафонов, Ю.И. Хохлов. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – Ч. 3. – 48 с.
Учебное пособие предназначено для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Теоретические основы электротехники» студентами энергетических и приборостроительных специальностей. Учебное пособие состоит из трех частей и содержит методические указания для выполнения лабораторных работ на стенде ТЕЦ-НР. Третья часть пособия содержит лабораторные работы по темам «Длинные линии» и «Нелинейные цепи».

УДК 621.3.01(075.8)

Лабораторная работа № 17
Цепь с распределенными параметрами

Целью работы является экспериментальное исследование распределения напряжения и тока вдоль однородной линии при различных режимах работы.
^

1. Общие сведения

При передаче энергии или сигнала на расстояния, соизмеримые с длиной волны

, необходимо учитывать, что электрическая емкость, индуктивность и сопротивление распределены по всей длине цепи. В связи с этим используют погонные параметры цепи: индуктивность L₀

; емкость С₀

; активное сопротивления R₀

; активная проводимость утечки G₀

. Линии, в которых погонные параметры сохраняются неизменными по длине линии, называются однородными. На рис. 17.1 показан участок линии.

Задача изучения электромагнитных процессов в цепях с распределенными параметрами упрощается, если считать линию идеальной, т. е. не имеющей потерь (R₀  G₀ 0).
	Рис. 17.1

Напряжения и токи в длинной линии без потерь при установившемся синусоидальном режиме работы связаны уравнения:

;

.

Здесь

комплексные действующие значения напряжения, тока в конце

линии;

– коэффициент фазы, рад/км,

– волновое сопротивление;

комплексные действующие значения напряжения, тока на расстоянии

от конца линии (рис. 17.2).

Распределения действующих

Рис. 17.2

значений напряжения

в линии зависит от нагрузки линии:

при холостом ходе ;
при коротком замыкании ;
при согласованной нагрузке : .

Графики

в режимах холостого хода, короткого замыкания и согласованной нагрузки показаны на рис. 17.3.

Рис. 17.3

При холостом ходе и коротком замыкании в линии возникает режим стоячих волн. Точки, в которых напряжение равно нулю, называют узлами. Точки, в которых напряжение максимально, называют пучностями.

Режим работы линии, при котором сопротивление нагрузки равно волновому сопротивлению линии, называется натуральным.

Полагая в уравнениях линии

, получаем

.

Эти уравнения представляют собой уравнения симметричного четырехполюсника в А-параметрах:

.

Разделив линию на отрезки равной длины и заменив каждый отрезок симметричным четырехполюсником, можно создать модель линии.

В лабораторной работе десятью П-образными четырехполюсниками (звеньями) моделируется коаксиальная кабельная линия длиной l 10 км. Погонные параметры кабельной линии:

0,25

0,09

. Потерями в кабеле можно пренебречь R₀  G₀ 0.
^

2. Содержание и порядок выполнения работы

В лабораторной работе источником синусоидального напряжения является модуль ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. Измерительные приборы расположены в блоке ^ МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ. Модель линии представлена модулем ЦЕПЬ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ.

Собрать электрическую цепь по схеме на рис. 1П протокола измерений.

Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.
Записать заданную преподавателем частоту f в протокол измерений. Рекомендуемые значения частоты f от 12 до 16 кГц.
Выполнить предварительные расчеты, указанные в протоколе измерений.
Установить регулятор Амплитуда модуля ^ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР в положение 0. Включить тумблер Сеть. Переключатель Форма установить в положение . Регулятором Частота установить на выходе модуля заданную частоту f.
Подключить вольтметр PV блока ^ МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ к клеммам U_вх модуля ЦЕПЬ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ. Регулятором Амплитуда модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР установить напряжение  7 В.
Холостой ход. Поочередно подключая вольтметр PV блока ^ МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ к клеммам 0 км, 1 км, … 10 км измерить распределение напряжения вдоль модели линии в режиме холостого хода. Измеренные значения занести в табл. 1П протокола измерений. Указанный порядок применять в других режимах.
^ Короткое замыкание. Закоротить клеммы Z_C. Измерить распределение напряжения вдоль модели линии в режиме короткого замыкания и занести значения в табл. 1П. Измерить и записать в протокол входное напряжение источника .
Натуральный режим. Подключить к клеммам Z_C волновое сопротивление линии. Для этого рекомендуется из блока ^ МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ два резистора по 100 Ом соединить параллельно. Измерить распределение напряжения вдоль модели линии в режиме близком к натуральному. Измеренные значения занести в табл. 1П.
Разомкнуть клеммы Z_C и подключить к ним вольтметр PV блока ^ МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ. Установить регулятор Амплитуда модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР в положение 0.
Регулятором Частота, установить на выходе модуля ^ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР частоту . Регулятором Амплитуда модуля установить на клеммах Z_C напряжение  5…7 В.
Подключить вольтметр PV блока ^ МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ к клемме U₁ (клемма 10 км) модуля ЦЕПЬ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ. Убедиться, что напряжение  0.
Измерить распределение напряжения вдоль модели линии в режиме холостого хода четверть волновой линии. Измеренные значения занести в табл. 1П.
Протокол измерений утвердить у преподавателя.
Выключить тумблер Сеть модуля ^ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.

Протокол измерений к лабораторной работе № 17

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	1. Предметом теории электрических цепей Предметом теории электрических цепей является изучение наиболее общих закономерностей, описывающих процессы, протекающие во всех...		Электрические цепи постоянного тока Области применения устройств постоянного тока. Элементы электрических цепей и схемы их замещения. Режимы работы элементов электрических...
	Учебное пособие Челябинск д анилова Ирина Валентиновна, Моцаренко... Данилова Ирина Валентиновна, Моцаренко Наталья Васильевна. Общая экономическая теория: Учебное пособие. – Челябинск: Издательство...		Учебное пособие к практическим занятиям и выполнению расчётно-графической... Составитель: Соболев А. В. – ассистент кафедры энергетики и автоматизации производственных процессов Брянской государственной инженерно-технологической...
	Линейные и нелинейные элементы электрических цепей Цель работы: изучить линейные и нелинейные элементы электрических цепей. Построить их основные характеристики		Учебное пособие Часть III составитель: В. А. Смирнов, Ю. Н. Климочкин «утверждаю» Ферменты. Классификация и номенклатура: учеб пособ. Ч. III. / В. А. Смирнов, Ю. Н. Климочкин. – Самара. Самар гос техн ун-т., 2008....
	2. Организационно-техническая часть Кроме того, разъединители используются при различных переключениях электрических цепей в схемах ру, например при переводе присоединений,...		Традиционные общества: неизвестное прошлое Материалы III международной... Традиционные общества: неизвестное прошлое. Материалы III международной научно-практической исторической конференции молодых исследователей,...
	Практикум по аналитической химии качественный анализ (часть I ) Учебное пособие для студентов Учебное пособие составлено в соответствии с учебной программой и Государственным образовательным стандартом высшего профессионального...		Transporta un sakaru institūts а. В. Поздняков, Б. Я. Цилькер микропроцессоры... ...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы

Исследование электрических цепей учебное пособие Часть III челябинск

Лабораторная работа № 17 Цепь с распределенными параметрами

1. Общие сведения

2. Содержание и порядок выполнения работы

Похожие:

Лабораторная работа № 17
Цепь с распределенными параметрами