рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕНЕРГИИ

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕНЕРГИИ - раздел Электротехника, Лабораторная Работа № 2 Исследование Режимов Работы Источников Элект...

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕНЕРГИИ

 

Цель работы.

1. Измерение токов и напряжений для внешних характеристик источников электрической энергии и определение параметров их схем замещения.

2. Проверка выполнения баланса мощности электрической цепи с двумя источниками электрической энергии при изменении полярности напряжения одного из источников.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Электрическая цепь, как правило, содержит активные и пассивные элементы.

В исследуемых схемах активными элементами являются источники электрической энергии, а пассивными – резисторы.

При исследовании электрических цепей модель реального источника электрической энергии можно представить в виде:

а) схемы, в которой идеальный источник напряжения Е соответствующей величины включен последовательно с резистором , сопротивление которого равняется внутреннему сопротивлению источника (рисунок 1);

 

Рисунок 1 Рисунок 2

 

б) схемы, в которой идеальный источник тока J соответствующей величины включен параллельно с резистором, проводимость которого равняется внутренней проводимости источника (рисунок 2).

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Подготовить ПРОТОКОЛ выполнения лабораторной работы (смотри ПРИЛОЖЕНИЕ).

 

1. Исследование внешних характеристик источников электрической энергии

 

В качестве источника электрической энергии Е используются нерегулируемый Е1 и регулируемый Е2 источники блока постоянных напряжений стенда.

Тумблер на блоке постоянного напряжения позволяет увеличить внутреннее сопротивление источника. Его нужно включить.

 

1.1. Снятие параметров внешней характеристики источника электрической энергии Е1

1.1.1. Собрать схему, приведенную на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема для измерения напряжения источника Е1 в режиме холостого хода

Включить источник электрической энергии Е1 тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

Измерить в режиме холостого хода величину напряжения нерегулируемого источника электрической энергии мультиметром в режиме вольтметра и записать перед таблицей 1.

В = мА

Таблица 1–Параметры внешней характеристики источника электрической энергии Е1

RН, Ом
I, мА                      
U, В                      

С разрешения преподавателя разобрать схему

1.1.2. Собрать схему, приведенную на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема для измерения тока источника в режиме короткого замыкания

Измерить в режиме короткого замыкания величину тока источника комбинированным цифровым прибором в режиме амперметра и записать перед таблицей 1.

Выключить источник электрической энергии Е1 тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

С разрешения преподавателя разобрать схему

1.1.3. Собрать схему, приведенную на рисунке 5.

 

Рисунок 5 - Схема электрической цепи при последовательном соединении источника электрической энергии Е1 и нагрузки RН

 

В схеме предусмотренная перемычка, которая позволит измерить ток, подключив вместо нее измерительный прибор в режиме амперметра.

Как сопротивление нагрузки используется блок переменного сопротивления (выход обозначен «R4»).

После проверки схемы преподавателем включить источник электрической энергии Е1, переведя на блоке постоянных напряжений тумблер «СЕТЬ» в положение «ВКЛ».

Измерить ток І і напряжение U при уменьшении сопротивления согласно таблицы 1.

Результаты измерений занести в таблицу 1.

Выключить источник электрической энергии Е1 тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений и показать результаты измерений преподавателю.

С разрешения преподавателя разобрать схему.

 

1.2. Снятие параметров внешней характеристики источника электрической энергии

 

1.2.1. Собрать схему, приведенную на рисунке 6.

Рисунок 6– Схема для измерения напряжения источника Е2 режиме холостого хода

 

Включить источник электрической энергии Е2 тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

Ручкой регулирования напряжения выставить ЭДС источника Е2=15 В.

Таблица 2 – Параметры внешней характеристики источника электрической энергии Е2.

 

Е2=U2хх = 15 В; = мА

Таблица 2–Параметры внешней характеристики источника электрической энергии Е2

RН, Ом
I, мА                      
U, В                      

С разрешения преподавателя разобрать схему

1.2.2. Собрать схему, приведенную на рисунке 7.

Рисунок 7 - Схема для измерения тока источника в режиме короткого замыкания

Измерить в режиме короткого замыкания величину тока источника комбинированным цифровым прибором в режиме амперметра и записать перед таблицей 2.

Выключить источник электрической энергии Е2 тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

1.2.3. Собрать схему, приведенную на рисунке 8.

 

Рисунок 8- Схема электрической цепи при последовательном соединении источника электрической энергии Е2 и нагрузки RН

 

В схеме предусмотренная перемычка, которая позволит измерить ток, подключив вместо нее измерительный прибор в режиме амперметра.

Как сопротивление нагрузки используется блок переменного сопротивления (выход обозначен «R4»).

После проверки схемы преподавателем включить источник электрической энергии Е2, переведя на блоке постоянных напряжений тумблер «СЕТЬ» в положение «ВКЛ».

Измерить ток І і напругу U при уменьшении сопротивления согласно таблице 2.

Результаты измерений занести в таблицу 2.

Выключить источник электрической энергии Е2 тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений и показать результаты измерений преподавателю.

С разрешения преподавателя разобрать схему.

 

2. Исследование последовательного соединения двух источников электрической энергии и их приемника

 

2.1. На наборном поле собрать схему (рисунок 9) последовательного соединения источников электрической энергии Е1 и Е2 и нагрузки (приемника) RН. Резистор RН –элемент № 04 из комплекта наборных элементов.

 

Рисунок 9 – Схема электрической цепи при последовательном соединении двух источников электрической энергии и нагрузки

Цель опыта:

Рассмотреть качественно разные режимы работы источника, когда он может превращаться из генератора в нагрузку. Это имеет место при изменении соотношения активной и пассивной составляющей источника.

В опыте необходимо менять ЭДС источника №2.

При этом U2=E2-IRВН2.

1) U2>0, E2>IRВН2. Этот режим – источник энергии.

2) U2=0, E2=IRВН2. Предельный случай. Энергия источника используется на внутреннем сопротивлении и не попадает в нагрузку.

3) U2<0, E2<IRВН2. Энергии источника №2 не хватает для покрытия внутренних нужд. Источник становится нагрузкой для источника №1.

После проверки схемы преподавателем включить источник электрической энергии Е1, Е2 тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

Провести измерение тока и напряжений согласно таблице 3 для трех режимов:

1) Напряжение на зажимах регулированного источника U2 имеет положительное значение;

2) U2=0;

3) U2 – отрицательное.

Изменить напряжение U2 можно с помощью ручки регулирования ЭДС №2.

Измерения должны быть выполнены согласно указанным на схеме условно-положительным направлениям тока и напряжений.

 

2.2. Подключить к регулированному источнику Е2 комбинированный цифровой прибор в режиме вольтметра в соответствии с направлением, указанным на схеме. Установить с помощью ручки регулирования «Напряжение» на блоке постоянных напряжений U2 >0 (В), соответствующее режиму генератора источника Е2, и записать установленную величину U2 в таблицу 3.

Таблица 3 – Зависимость напряжения и тока от режимов работы электрической цепи

  Режим Вымеренные величины
U2, B U1, B UН, B I, мА Е2, B
1. U2>0          
2. U2=0          
3. U2<0          

 

2.3. Измерить напряжения U1, UН, в соответствии с их положительными направлениями, подключая комбинированный цифровой прибор в режиме вольтметра параллельно исследуемым участкам без изменений в схеме.

ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ: отметка «*» на приборе – это условный «-».

Результаты измерений занести в таблицу 3.

Измерить ток I в соответствии с его положительным направлением, подключив комбинированный цифровой прибор в режиме амперметра вместо перемычки (в разрыв) последовательно с элементами цепи. Результат измерения занести в таблицу 3.

Измерить ЭДС Е2 в режиме холостого хода (перемычка изъята), подключив комбинированный цифровой прибор в режим вольтметра к источнику электрической энергии Е2.

Результат измерения занести в таблицу 3.

2.4. Возвратить изъятую перемычку в схему. Установить ручкой регулирования «Напряжение» U2 = 0 В, соответствующее предельному режиму работы регулируемого источника Е2 и записать установленную величину U2 в таблицу 3.

Измерить напряжения U1, UН, ток и ЭДС источника электрической энергии Е2 аналогично тому, как описано в пункте 2.3. Результаты измерений занести в таблицу 3.

2.5. Подключить к регулированному источнику Е2 комбинированный цифровой прибор в режиме вольтметра, установить ручкой регулирования «Напряжение» напряжение U2<0 (В), соответствующее режиму в котором источник Е2 становится нагрузкой для источника Е1, и записать установленную величину U2 в таблицу 3.

Измерить напряжения U1, UН, ток и ЭДС источника электрической энергии Е2 аналогично тому, как описано в пункте 2.3. Результаты измерений занести в таблицу 3.

Выключить источники электрической энергии Е1, Е2 тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений, отключить тумблером внутреннее сопротивление и показать результаты измерений преподавателю.

С разрешения преподавателя разобрать схему.

3. Обработка и анализ результатов экспериментов и расчетов

3.1. По данным таблиц 1 и 2 построить графики внешних характеристик исследуемых источников Е1 и Е2 (аналогично примеру, приведенному на рисунке 10).

 

 

Рисунок 10 - Внешняя характеристика источника

 

3.2. Определение параметров схем замещения

 

Начертить схемы замещения ЭДС и тока (рисунки 1, 2).

Рассчитать параметры схем замещения по формулам:

.

Данные для расчетов взять из таблиц 1, 2 протокола.

Обратить внимание на необходимость при выполнении расчетов, ток, измеренный в мА, перевести в А.

Рассчитанные параметры схем замещения занести у таблицу 4.

 

Таблица 4 – Параметры схем замещения

Источник электрической энергии Рассчитанные величины
Е, В RВН, Ом J, А GВН, Сим
Нерегулируемый источник Е1        
Регулируемый источник Е2        

 

3.3. Проверить выполнение обобщенного закона Ома для участка нерегулируемого источника электрической энергии m-q и участка регулируемого источника электрической энергии p–n в электрической цепи (рисунок 9).Формулы для расчетов:

;

Данные для проверки взять из таблицы 3.

Расчеты выполнить для трех режимов работы электрической цепи.

3.4. Выполнить расчеты мощностей Рвыр, Ррасс, Робм и РН с помощью формул:

; ; ;

; ; ;

Данные для расчетов взять из таблицы 3 протокола.

Внимание. При выполнении расчетов, ток, измеренный в мА перевести в А.

Результаты расчетов занести в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчеты мощностей электрического кола

  Режим Источник Е1 Источник Е2 РН, Вт
, Вт , Вт , Вт , Вт Вт , Вт
1. U2>0              
2. U2=0              
3. U2<0              

 

3.5. Записать уравнение баланса мощностей электрического кола:

- для участка p–n регулируемого источника в трех режимах работы источника (генератор, критический, нагрузка);

- для участка m-q нерегулируемого источника в одном из режимов работы;

- для всей электрической цепи в одном из режимов работы.

Проверить выполнение баланса мощностей. Данные для проверки взять из таблицы 5.

Вопросы для контроля

 

1. Что представляет собой внешняя характеристика идеального источника
ЭДС Е?

2. Что представляет собой внешняя характеристика идеального источника
тока J?

3. Что представляет собой внешняя характеристика реального источника напряжения?

4. Что представляет собой внешняя характеристика реального источника тока?

5. Как определить из внешней характеристики реального источника
величину Uxx?

6. Как определить из внешней характеристики реального источника величину Iкз?

7. Как определить внутреннее сопротивление RВН реального источника электрической энергии с помощью его внешней характеристики?

8. Сформулировать и записать выражение баланса мощностей для замкнутой электрической цепи.

9. Сформулировать и записать выражение баланса мощностей для пассивного участка электрической цепи.

10. Сформулировать и записать выражение баланса мощностей для активного участка электрической цепи.

11. Запишите закон Ома для следующих случаев:

а)

б)

в)


ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Группа

Студент

Ф.И.О.

Преподаватель

Ф.И.О..

 

ПРОТОКОЛ

выполнения лабораторной работы №2

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Рисунок 11 – Схема для измерения напряжения источника Е1: а) - в режиме холостого хода, б) - в режиме короткого замикания

 

Рисунок 12 - Схема электрической цепи при последовательном соединении источника электрической энергии Е1 и нагрузки RН

Е1= Uхх = В = мА

Таблица 1–Параметры внешней характеристики источника электрической энергии Е1

RН, Ом
I, мА                      
U, В                      

 

Рисунок 13 –Схема для измерения напряжения источника Е2: а) - в режиме холостого хода, б) - в режиме короткого замикания

 

 

Рисунок 14 - Схема электрической цепи при последовательном соединении источника электрической энергии Е2 и нагрузки RН

 

Е2=Uхх=15 В; = мА

Таблица 2–Параметры внешней характеристики источника электрической энергии Е2

RН, Ом
I, мА                      
U, В                      

 

Рисунок 15 – Схема электрической цепи при последовательном соединении двух источников электрической энергии и нагрузки

 

Таблица 3 – Зависимость напряжения и тока от режимов работы электрического кола

  Режим Измеренные величины
U2, B U1, B UН, B I, мА Е2, B
1. U2>0          
2. U2=0          
3. U2<0          

 

 

Рисунок 16 - Внешняя характеристика источника Е1

 

 

Рисунок 17 - Внешняя характеристика источника Е2

 

Таблица 4 – Параметры схем замещения

Источник электрической энергии Рассчитанные величины
Е, В RВН, Ом J, А GВН, Сим
Нерегулируемый источник Е1        
Регулируемый источник Е2        

 

Таблица 5 – Расчеты мощностей электрической цепи

  Режим Источник Е1 Источник Е2 РН, Вт
, Вт , Вт , Вт , Вт Вт , Вт
1. U2>0              
2. U2=0              
3. U2<0              

 

– Конец работы –

Используемые теги: исследование, режимов, работы, источников, электрической, енергии0.092

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕНЕРГИИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Исследование режимов работы теплофикационного энергоблока

Типология авторитарных режимов (на примере режима санации Пилсудского в сравнении с режимом Гитлера)
Понятие «тоталитаризм» (от лат. totalis – весь, целый, полный) было впервые использовано в 1920-е г.г. итальянскими либералами Дж. Амендолой и П.… Тоталитарный режим характеризуется следующими чертами: 1) политические права… Под руководство правящей партии, фюрера, военного совета поставлены все существующие общественные организации,…

Организационный этап выполнения курсовой работы 2.1 Примерная тематика курсовой работы . 3 Основной этап выполнения курсовой работы 3.1.1 Назначение и место ученого предмета дисциплины
стр Введение... Введение Реформирование национальной системы высшего образования связанное с введением нового перечня специальностей общегосударственного классификатора...

Исследование режимов работы теплофикационного энергоблока (Вариант 24)
Заключение Библиографический список. Приложения. 30 Задание на курсовой проект по курсу «Общая энергетика» Студент:…

При работе вырабатывается электрический ток под действием электрического тока
При работе ГЭ THORN вырабатывается электрический ток THORN под действием электрического тока THORN возникают...

Контрольная работа МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Для самостоятельной работы и к выполнению контрольной работы для студентов заочного обучения всех специальностей
Информатика... Контрольная работа... Для направлений бакалавриата Землеустройство и кадастры...

ЛБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 - Исследование работы электродного водонагревателя
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Исследование электрокалориферной установки... ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Исследование работы элементных водонагревателей...

Понятие воспитательной работы. Роль и место воспитательной работы в системе работы с кадрами
Это, в свою очередь, требует повышения уровня воспитательной работы с личным составом, выделения приоритетов в системе воспитания личного состава,… Вместе с тем в современных условиях принимаемые меры воспитательного… Коллегия МВД России на заседании 23 декабря 1998 г рассмотрев состояние работы с кадрами в системе кадровой политики…

Исследование режимов работы теплофикационного энергоблока
Постановка задачи: энергоблок с турбоустановкой типа Т-100 работает с одноступенчатым подогревом сетевой воды. Производится включение верхнего… Оценить годовой экономический эффект при.

Задания для выполнения контрольной работы и лабораторной работы для самостоятельной работы студентов Менеджмент и маркетинг
На сайте allrefs.net читайте: "Задания для выполнения контрольной работы и лабораторной работы для самостоятельной работы студентов Менеджмент и маркетинг"

0.054
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам