Электротехника и основы электроники: Сборник методических указаний к выполнению лабораторных работ

КАМЧАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СУДОВ

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ Сборник методических указаний к выполнению лабораторных работ для специальностей:240500 «Эксплуатация судовых энергетических установок», 240200 «Судовождение», 070200 «Техника и физика низких температур»

Петропавловск-Камчатский 2000

УДК 621.3 ББК 31.2 Б86

Рецензент: кандидат технических наук, доцент В. С. Филев Составитель: доцент кафедры ЭиЭОС Н. В. Бочарова

Сборник методических указаний к лабораторным работам составлен в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Электротехника и основы электроники» и государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования «Требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника» по специальностям: 240500 «Эксплуатация судовых энергетических установок», 240200 «Судовождение», 070200 «Техника и физика низких температур». Методические указания обсуждены и одобрены на заседании кафедры ЭиЭОС ______________ 2000 г., протокол № ______.

УДК 621.3 ББК 31.2

© КГТУ, 2000 2

ВВЕДЕНИЕ Лабораторные работы предназначаются для углубления и закрепления теоретических знаний, полученных курсантами на лекциях, а также для обучения курсантов навыкам в работе с электрооборудованием судов, развитию инициативы и самостоятельности в работе. В процессе выполнения лабораторных работ курсанты знакомятся с конкретными электроизмерительными приборами, изучают и практически осваивают режимы работы электрической аппаратуры. Лабораторная работа может быть успешно выполнена в том случае, когда курсанты будут иметь хорошую предварительную теоретическую и методическую подготовку. Теоретическая подготовка предусматривает повторение и усвоение рассмотренных на лекциях положений, осмысление основных теоретических соотношений и зависимостей, связывающих электрические величины и характеризующих физические явления, внимательное ознакомление с содержанием и порядком выполнения лабораторных работ и оформлением отчетов. Методическая подготовка предусматривает наличие и выработку у курсантов навыков в чтении электрических схем, сборке электрических цепей и проведении исследований в определенной последовательности, позволяющей сопоставлять и анализировать физические процессы и явления. Подготовку к работе необходимо начинать с повторения теоретического материала по учебнику и только после этого знакомиться с описанием лабораторной работы, заканчивая разбором контрольных вопросов. В тетради должны быть нарисованы схемы и подготовлены таблицы для записи показаний приборов. Готовность курсанта к выполнению лабораторной работы проверяется преподавателем путем опроса по содержанию выполняемой работы. Курсанты, не подготовленные к ее выполнению, не допускаются к проведению работы, и при этом оставшееся до конца занятий время курсант должен использовать для подготовки к данной лабораторной работе. Время на отработку пропущенной лабораторной работы из-за неподготовленности или по другим причинам (болезнь, наряд, участие в соревновании и т. п.) согласовывается с преподавателем. Выполнение лабораторной работы включает в себя: 1. Ознакомление с техническими данными оборудования и электроизмерительных приборов. 3

2. Сборку схемы (если нет стенда). 3. Экспериментальное исследование. 4. Отработку экспериментального материала и составление отчета с выводами по работе. После выполнения каждого пункта экспериментального исследования необходимо убедиться в правильности снятых показаний и только после этого переходить к выполнению следующего пункта задания. Обработка экспериментального материала и оформление отчета производится после выполнения всего объема лабораторной работы. В выводах по лабораторной работе следует указать на подтверждение данными эксперимента теоретических положений, а также причин имевших место расхождений, дать анализ физических процессов и объяснения характера полученных зависимостей. Отчет выполняется в тетради. Все записи в отчете выполняются чернилами. Схемы, графики и таблицы вычерчиваются карандашом с применением линейки, циркуля и лекал. Отчеты по лабораторным работам курсанты представляют преподавателю в конце занятия и в особых случаях – в срок по указанию преподавателя. Зачет по лабораторной работе выставляется после предоставления отчета, его проверки и устранения замечаний преподавателя. Ввиду большой опасности поражения электрическим током при выполнении лабораторных работ необходимо строгое соблюдение правил техники безопасности. Поэтому к выполнению лабораторной работы курсант допускается после прохождения общего инструктажа по технике безопасности на первом занятии и проверки знаний по исследуемому разделу перед каждой лабораторной работой. При выполнении лабораторных работ необходимо помнить, что все виды напряжений, используемых в лаборатории, опасны для жизни, поэтому, приступая к выполнению лабораторной работы, НЕОБХОДИМО: – ознакомиться с источниками питания стенда, способами их включения и отключения; – включать источник питания только после проверки схемы преподавателем; – при работе с цепями переменного тока, содержащими индуктивные катушки и конденсаторы, следует помнить, что напряжение на их зажимах может значительно превышать напряжение источника питания. 4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель работы Экспериментальное исследование цепи, состоящей из последовательно включенных активного, индуктивного и емкостного элементов, и получение резонанса напряжений в этой цепи путем изменения емкости. Основные теоретические положения I

Ur UL

~50 Гц

UC

Рис. 1.1. Последовательное соединение активного, индуктивного и емкостного сопротивлений

В цепи, состоящей из последовательно включенных активного сопротивления r, индуктивного ХL и емкостного ХС (рис. 1.1.), ток в цепи равен:

I=

U U = , Z r 2 + (X L − X C )2

где Z – полное сопротивление цепи. Угол сдвига фаз между током и напряжением на зажимах всей цепи определяется из выражения

tg ϕ =

X

L

− X r

C

=

2 π fL − 1 r

5

2 π fC

.

Из этого соотношения видно, что угол ϕ может быть положительным и отрицательным в зависимости от того, что в цепи преобладает – реакция индуктивности (ωL>1/ωC) или реакция емкости (ωL<1/ωC). На рис. 1.2а изображена векторная диаграмма для случая, когда ωL>1/ωC; на рис. 1.2б – для случая, когда ωL<1/ωC. Возможен случай, когда ХL = ХC, т. е. ωL=1/ωC. Векторная диаграмма для этого случая показана на рис. 1.2в; этот случай, когда индуктивное сопротивление в цепи равно емкостному, называется резонансом напряжений.

ϕ UC

UA

I

UA

I

ϕ

UC-UL

U

UL

UL-UC

UC

UL

UC

UL

UA UL=IXL

I UC=IXC с)

б)

а)

UC

Рис. 1.2. Векторные диаграммы для рис. 1.1

При резонансе напряжений напряжения на зажимах индуктивности и емкости равны по величине, но противоположны по фазе, т. е. взаимно уравновешиваются, а напряжение сети расходуется только в активном сопротивлении. Ток в цепи совпадает по фазе с напряжением, приложенным к цепи, т. к.

tgϕ =

XL − XC 0 = =0 r r

Ток при резонансе достигает наибольшего значения и определяется величиной активного сопротивления. Следовательно, при резонансе напряжений можно считать, что цепь как будто состоит только из одного активного сопротивления. Если активное сопротивление очень мало, то под действием приложенного напряжения ток в цепи может достигать больших значений. Так как этот ток проходит через индуктивное и емкостное сопротивление, то на них возрастают падения напряжения, и они могут

6

значительно превышать напряжение, подводимое к цепи, поэтому необходимо соблюдать осторожность. Исходя из условий, при которых возникает резонанс напряжений, его можно получить при изменении одной из трех величин: частоты напряжения подводимого к цепи, индуктивного или емкостного сопротивления. В лабораторной работе исследуется резонанс при изменении емкостного сопротивления. Реальная катушка обладает полным сопротивлением ZК, поэтому ее можно представить в виде последовательно соединенных активного rК и индуктивного ХLК сопротивлений. На рис. 1.3а показана эквивалентная схема замещения цепи, состоящая из последовательно соединенных резистора и катушки. B ...

UR

RK

UAK

L

U

UK

~U ULK

ULK

UK

ϕ

ϕΚ

Ur A

C

I

UAK

Рис. 1.3. Схема замещения катушки

При последовательном соединении сопротивлений приложенное к цепи напряжение равно геометрической сумме падений напряжений на всех сопротивлениях

U& = U& r + U& K = U& r + U& AK + U& LK . Для определения параметров катушки можно построить векторную диаграмму (рис. 1.3б). Имея значения напряжений U, Ur, UК и ток I, протекающий в цепи, откладывается отрезок ОК в масштабе токов, пропорциональный току I. Вектор падения напряжения на активном сопротивлении Ur (отрезок ОА) совпадает по направлению с вектором тока I. Зная, что U& = U& r + U& K , из точек 0 и А растворами циркуля, равными в масштабе напряжениям U и UК, делаем засечку (точка В) и получаем тре7

угольник ОАВ. Опустив перпендикуляр из точки В на вектор тока, получим треугольник напряжений АВС, где вектор АС – вектор активного падения напряжения на катушке, а СВ – вектор индуктивного падения напряжения на катушке. Зная UАК и ULК, можем определить: – –

UK ; I U активное сопротивление катушки rK = AK ; I полное сопротивление катушки Z =

–

индуктивное сопротивление катушки X LK =

–

индуктивность катушки L K =

XK

U LK ; I

– –

XK ; ω 2πf активную мощность цепи Р = UI cosϕ = I2r; реактивную мощность цепи Q = UI sinϕ = I2ХLК;

–

полную мощность S =

–

=

P 2 + Q 2 = UI = I 2 Z ; r P P . коэффициент мощности cos ϕ = = = Z S UI

Рабочее задание 1. Собрать схему, изображенную на рис. 1.4, и предъявить преподавателю для проверки.

* * PW

R

~50Гц ZK

PV

C1

C2

PA Рис. 1.4. Схема для исследования резонанса напряжений

8

Cn

2. При токе, заданном преподавателем, снять необходимые показания и определить активное, реактивное и полное сопротивления катушки. Данные занести в табл. 1. Таблица 1 С (Мкф)

U (В)

I (А)

Опыт UR (В)

ULC (В)

UC (В)

Р (Вт)

Расчет

3. На основании полученных данных определить необходимое емкостное сопротивление и емкость конденсаторов в мкФ, при включении которых в цепи возникает резонанс напряжений. Конденсаторы будут включены вместо резистора. 4. Определить значение тока и напряжений на катушке и конденсаторе при резонансе. 5. В схеме (рис. 1.4) вместо резистора включить батарею конденсаторов и, постепенно увеличивая емкость, исследовать цепь. При достижении резонанса сравнить ранее полученные значения тока и напряжений. Для построения зависимостей I = f(C) и U = f(C) после достижения резонанса сделать еще 3–4 замера с добавлением емкостей. 6. Построить зависимости I = f(C); Uк = f(C); Uс = f(C); соsϕ = f(C). 7. Определить активную, реактивную и полную мощности, потребляемые цепью при резонансе и при максимальной емкости конденсаторов, использованных при проведении эксперимента. Контрольные вопросы 1. Какова физическая сущность индуктивного и емкостного сопротивлений? 2. Как записывается закон Ома для цепей переменного тока? 3. При каком условии возникает резонанс напряжений? 4. Опасно ли явление резонанса напряжений и почему? 5. Возможно ли при резонансе напряжений повышение напряжения на конденсаторе в 5 раз выше приложенного в цепи напряжения?

9

6. Какую мощность из сети потребляет цепь при резонансе напряжений? 7. Опишите режим работы цепи при резонансе напряжений, если активного сопротивления в ней нет. 8. Чему равен cosϕ при резонансе напряжений? 9. Чему равно напряжение на активном сопротивлении в цепи при резонансе напряжений, если к ней приложено напряжение 220В? 10. Где можно использовать резонанс напряжений? ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель работы Экспериментальное исследование цепи, состоящей из параллельно включенных катушки (индуктивности) и конденсаторов (емкости), и получение резонанса токов в этой цепи путем изменения емкости. Основные теоретические положения При параллельном соединении приемников электроэнергии (рис. 2.1а), когда в одной ветви имеется активное сопротивление r1 и индуктивное ХL, а в другой ветви – r2 и емкостное ХC, может возникнуть резонанс токов. При таком резонансе ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением, приложенным к цепи. Это возможно, когда реактивные составляющие токов параллельных ветвей равны по величине, но противоположны по фазе:

XL = UbL ; Z 12 X = I 2 sin ϕ 2 = U C2 = UbC , Z1

I P1 = I 1 sin ϕ 1 = U I P2

т. е. UbL = UbС, где bL и bС – индуктивная и емкостная проводимости. Следовательно, резонанс токов имеет место при равенстве реактивных проводимостей параллельных ветвей, т. е. при резонансе токов 10

суммарная реактивная проводимость цепи и реактивная составляющая тока в неразветвленной части цепи равны нулю. Но так как

bL =

1

ωL ωC , bC = , 2 2 2 r + (ωL) r + ( 1 )2 ωC

то при r1 = r2

bL = 1

ωL

,

bC =

1

1 ωC

и

1 = ωL

1

1 ωC

, 2πfL =

1 , 2πfC

т. е. для частного случая, когда отсутствует в ветвях активное сопротивление, условие резонанса токов аналогично условию резонанса напряжений. Резонанс токов можно получить изменением одной из трех величин L, C и f при постоянстве двух других. Ia2

I

R2

R1 I1

I2

XL

Ip1

I2 ϕ2 ϕ1

Ip2

U

I I1

Ia1 б)

а)

Рис. 2.1. Цепь, содержащая две параллельные ветви

На рис. 2.1б изображена векторная диаграмма резонанса токов. Как видно из диаграммы, Iр1 и Iр2 направлены противоположно друг другу и при резонансе равны по величине. Поэтому их векторная сумма равна нулю, вследствие чего ток в неразветвленной части цепи будет равен сумме активных составляющих токов параллельных ветвей: I = I a1 + I a 2 = I 1 cos ϕ 1 + I 2 cos ϕ 2 = Ug , где g – активная проводимость цепи. Ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением. 11

Так как реактивные составляющие токов параллельных ветвей зависят только от реактивных проводимостей и напряжения на зажимах цепи, то может оказаться, что ток в неразветвленной части цепи будет значительно меньше каждого из токов параллельных ветвей. Если же активные сопротивления ветвей равны нулю, то ток в неразветвленной части цепи равен нулю. Это значит, притока энергии от источника нет, но в замкнутом контуре, образуемом индуктивностью и емкостью, проходит переменный ток, под действием которого происходит непрерывное превращение энергии электрического поля, запасенной конденсатором, в энергию магнитного поля, запасаемому индуктивностью и наоборот. Явление резонанса токов используется для повышения коэффициента мощности (cosϕ) электрических установок. Если подключить емкость параллельно приемнику электрической энергии, то, в зависимости от величины этой емкости, мы можем полностью или частично компенсировать реактивную составляющую тока приемника, а следовательно, улучшить cosϕ. Реальная катушка L, кроме индуктивной проводимости, обладает еще и активной. Поэтому полный ток, потребляемый катушкой из сети, равен геометрической сумме активного и индуктивного тока. На рис. 2.2а представлена эквивалентная схема замещения, где разделены активная и индуктивная проводимости катушки. Для этой схемы ток, проходящий в неразветвленной части цепи, будет равен:

I& = I&a + I&K = I&a + I&aK + I&LK Такое преобразование позволяет экспериментально определить параметры катушки, построив векторную диаграмму (рис. 2.2б). O

L ~U

Ia

g

IaK

gK ILK

Ia

IaK

A

ϕ

C

U D

ϕK

bK I

IK

ILK

B

а)

б)

Рис. 2.2. Эквивалентная схема замещения исследуемой цепи

12

Построение векторной диаграммы производится следующим образом. Замеряется три значения тока I, Ia, Iк и напряжение питания схемы. В масштабе напряжений откладывается вектор напряжения U (отрезок ОД). Вектор тока в ветви с активным сопротивлением Ia совпадает по фазе с вектором напряжения (отрезок ОА). Зная, что I& = I&a + I&K , из точек О и А в масштабе токов растворами циркуля I и Iк получаем засечку в точке В. В полученном треугольнике ОАВ опускаем перпендикуляр из точки В на вектор напряжения. Получаем треугольник АBС, где вектор АС – вектор активного тока катушки, а вектор СВ – индуктивный ток катушки ILК. Используя полученные значения активной и реактивной составляющих полного тока, можно определить параметры катушки: – – – – – – – – – – –

I aK ; U I реактивная проводимость bK = LK ; U IK полная проводимость y K = ; U g активное сопротивление rK = K2 ; yK b реактивное сопротивление X K = K2 ; yK 1 ; полное сопротивление Z K = 2 yK X индуктивность катушки LK = K ; 2πf активная мощность Р = UIcosϕК = UIаК = U2gК; реактивная мощность Q = UIsinϕК = UILК = U2bК;

активная проводимость g K =

полная мощность S = UI – U2yК;

коэффициент мощности cos ϕ =

13

gK P P . = = yK S UI K

Рабочее задание 1. Собрать схему, изображенную на рис. 2.3, и предъявить преподавателю для проверки. При токе, заданном преподавателем, снять необходимые показания и определить активное, реактивное и полное сопротивления катушки. PA1

~50Гц

PA3

PA2

C1 PV

Ia

R IK

C2

Cn

ZK

Рис. 2.3. Схема для исследования резонанса токов

2. На основании полученных данных определить необходимое емкостное сопротивление и емкость конденсаторов в мкФ, при включении которых в цепь вместо реостата в цепи возникает резонанс токов. 3. Определить ток в неразветвленной части цепи, который будет при включении выбранной емкости вместо реостата. Подобрать необходимую емкость и включить ее в цепь вместо реостата. Снять показания. 4. Для построения зависимости I = f(C) снять по 4 точки, уменьшая и увеличивая емкость от значения, соответствующего Срез. Построить зависимости: I = f(C), Iк = f(C), Iс = f(C), cosϕ = f(C) и векторную диаграмму для случая резонанса. 5. Определить активную, реактивную и полную мощности, потребляемую цепью для случая резонанса, и при отсутствии резонанса с максимальной емкостью. Проанализировать и сделать выводы. Контрольные вопросы 1. Каковы условия возникновения резонанса токов? 2. Как определить ток в неразветвленной части цепи (рис. 2.3) в случае, если Iа= Iк = 10 A? 14

3. Определите ток в неразветвленной цепи (рис. 2.3), если приложено напряжение 100 В, вместо реостата включен конденсатор с ХС = ХLК = 10 Ом, rак=0. 4. Определите ток в параллельной ветви с индуктивностью, если ток в ветви с емкостью 10 А и ХL = ХC. 5. Будут ли равны показания амперметров параллельных ветвей (рис. 2.3), если r = raк = 10 ОМ? 6. Какую мощность потребляет цепь при резонансе токов? 7. Может ли ток в ветвях с хL и хc быть больше тока в неразветвленной части схемы (рис. 2.1)? 8. Где можно использовать явление резонанса токов? ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ «ЗВЕЗДОЙ» Цель работы Целью данной работы является опытная проверка основных соотношений для цепи трёхфазного переменного тока при соединении приёмников звездой как для равномерной, так и для неравномерной нагрузки фаз. Основные теоретические положения Звездой называется такое соединение, при котором концы или начала обмоток генератора или двигателя соединены в одну точку, называемую нейтралью или нулевой точкой; оставшиеся три вывода служат для отвода (генераторы) или подвода (двигатели) трёхфазного тока. В случае соединения трёх активных потребителей (лампы, нагревательные элементы и т. д.) начало и конец не имеют значения, потому соединяются три любые клеммы потребителей в одну точку. В системе трёхфазного тока необходимо различать: IФ – фазный ток, т. е. ток, проходящий в фазе генератора или потребителя; IЛ – линейный ток, т. е. ток, проходящий по линейному проводу; 15

UФ – фазное напряжение, т. е. напряжение между началом и концом фазы генератора или приёмника; UЛ – линейное напряжение между линейными проводами или на концах фаз, соединённых звездой. На рис. 3.1 показана трехфазная система, состоящая из генератора и потребителей, соединённых звездой. В схеме используется нейтральный провод, соединяющий общие точки фаз обмоток генератора и потребителя. IA A

a

PA

UAB

IN

N

UCA

N'

PA UC

C B

UB

c

PA IC

UA

b IB

UBC PA

Рис. 3.1. Фазные и линейные напряжения в трехфазной системе с нейтральным проводом

На схеме показаны фазные и линейные напряжения на генераторе и потребителе, а также включены амперметры для измерения линейных токов и тока в нейтральном проводе. На рис. 3.2 изображена схема соединения приёмников (ламп накаливания) звездой. При равномерной нагрузке фаз приёмника, т. е. при симметричной системе, линейное напряжение UЛ больше фазного в

3 раз:

U Л = 3U Ф . Линейный ток IЛ равен фазному току IЛ. При неравномерной нагрузке фаз (при разном количестве ламп в фазах) и при отсутствии нейтрального (нулевого) провода напряжения на фазах приёмника будут не одинаковы и тогда соотношение U Л = 3U Ф нарушится.

16

IA a

A UAB

ra

UAC

rc

B

0

rb

UBC c

C IC

b IB

Рис. 3.2. Соединение ламп накаливания звездой

На рис. 3.3а показана векторная диаграмма токов и напряжений для случая равномерной нагрузки. Фазные напряжения равны, нулевая точка 0 находится в UA центре равностороннего треугольника. UCA UAB Допустим, что в фазе А приёмника N UC уменьшилось сопротивление rA (дополниUB тельно подключена ещё одна лампа), тогда UBC ток в этой фазе увеличится, а напряжение на Рис. 3.3а. Векторная диаграм- фазе упадёт. На двух других фазах напряжема напряжений при равномер- ние увеличится и векторная диаграмма приной нагрузке мет вид, показанный на рис. 3.3б. Нулевая точка 0 сместится из центра диаграммы по направлению к точке А. Если уменьшим сопротивление rA в фазе А до нуля (зашунтируем все лампы куском провода), UA что равносильно короткому замыканию UCA UAB 0 в этой фазе, то напряжение на этой фазе равно нулю, нулевая точка 0 перемесUC UB тится в точку А, а напряжение на двух U других фазах будет равно линейному, BC как это видно на рис. 3.3в. Рис.3.3б Векторная диаграмма При увеличении сопротивления rA Рис. 3.3б. Векторная диаграмма напряжений при r
уменьшается ток, а напряжение на a двух других фазах уменьшается. 0 При rA = ∞ (обрыв в фазе или в линейном проводе, перегорание предоUC=UCA UB=UAB хранителя) напряжение на двух других фазах при одинаковой их нагрузке будет равно половине линейного, т. к. система из трёхфазной c UBC b превращается в однофазную и лиРис.3.3в Рис. 3.3в. Векторная Векторнаядиаграмма диаграмма нейное напряжение Ubc приложено к =0 и rBB=r=C rC напряжений приrAr= напряжений при A rB и r двум фазам приёмника, соединенным последовательно. Нулевая точка 0 переместится в точку 01. Напряжение между клеммой А и нулевой точкой, как видно из рис. 3.3д a будет равно U a = U Л cos 30o . В случае, если сопротивления всех трёх UA фаз будут различными, т.е. при неUCA UAB симметричной нагрузке (в каждой из фаз включено разное количество ламп) диаграмма напряжений может UC 0 UB иметь вид, показанный на рис. 3.3е. U c BC b Таким образом, уменьшение или Рис.3.3г Векторная диаграмм диаграммаа Рис. 3.3г. Векторная увеличение сопротивления отдельнапряжений при rA>r =rCrC напряжений при rA > rBB= ных фаз вызывает перераспределение всех фазных напряжений. Так, a

UCA

a

30o UAB

UCA

UA c

U

UB

0 01

b

c

Рис. 3.3в. Векторная Векторнаядиаграмма диаграмма Рис.3.3д напряже ни й при r = ∞ обрыв фазы А A напряжений при r =∞ обрыв

UC

UAB

UA

UBC

UB

b

Рис. 3.3в.Векторная Векторнаядиа диаграмма Рис.3.3е грамма нап ряжений при неравн напряжений при неравноомерной мерной нагрузке нагрузке

A

фазы А

18

например, если будут включены лампы накаливания, то неравномерность нагрузки вызовет перекал ламп в ненагруженных фазах и кал их в сильно нагруженных фазах. Наихудший случай будет при коротком замыкании в одной из фаз нагрузки, т. к. две другие фазы будут находиться под линейным напряжением, т. е. напряжение на лампах увеличивается в 3 раз. Поэтому трёхфазная система без нейтрального провода используется только в трёх случаях, когда нагрузка отдельных фаз неизменна, например, при питании трёхфазных трансформаторов или асинхронных электродвигателей. Для сетей освещения используется трёхфазная система с нейтральным проводом; в этом случае напряжения на фазах при неравномерной нагрузке будут оставаться одинаковыми на всех фазах, а ток в нейтральном проводе будет равен геометрической сумме фазных (линейных) токов. Активная мощность трёхфазного тока может быть измерена тремя методами: – одним ваттметром; – двумя ваттметрами; – тремя ваттметрами. Метод одного ваттметра применяется, если нагрузка всех фаз равномерная (симметричная). Ваттметр в этом случае измеряет мощность только одной фазы, которая равна PФ = U Ф I Ф cos ϕ . Мощность всей трёхфазной системы:

Р = 3PФ = 3U Ф I Ф cos ϕ = 3U Л I Л cos ϕ . Метод двух ваттметров широко используется в трёхфазных трёхпроводных установках. Этот метод дает возможность измерять мощность трёхфазной системы независимо от нагрузки фаз и способа соединения их («звездой» или «треугольником»). Токовые обмотки ваттметров включается в цепь двух линейных проводов, а обмотки напряжения – на линейное напряжение. Поэтому активная мощность трёхфазного приёмника равна алгебраической сумме показаний ваттметров:

P = P1 + P2 = 3U Л I Л cos ϕ = 3U Ф I Ф cos ϕ . Метод трёх ваттметров применяется в трёхфазной четырёхпроводной цепи, т. к. метод двух ваттметров в этом случае неприменим. Активная мощность трёхфазной цепи равна сумме трёх ваттметров:

P = P1 + P2 + P3 = U Ф1 I Ф1 cos ϕ 1 + U Ф 2 I Ф 2 cos ϕ 2 + U Ф 3 I Ф 3 cos ϕ 3 . 19

Рабочее задание 1. Собрать схему по рис. 3.4 и предъявить для проверки преподавателю. При сборке схемы обратить внимание на выбор шкал амперметров для измерения фазных и линейных токов. После включения питания проверить наличие напряжения на клеммах А, В, С, О с помощью вольтметра. Определить цену деления ваттметра.

U* A

PA1

PW1

I* U*

B I*

PA2

PW2

U* C

I*

PA3

PW3

BH

CH

AK

BK

CK

PV

0

AH

PA4

Рис. 3.4. Схема для исследования режимов работы трехфазной системы

2. Исследовать следующие режимы работы трёхфазной системы: – равномерная нагрузка всех фаз с нейтральным проводом и без него; – обрыв линейного провода при наличии нейтрального провода и без него (линейный провод разрывается включением в цепи питания стенда); – неравномерная нагрузка всех фаз при наличии нейтрального провода и без него. Для создания неравномерной нагрузки в одной фазе остаются включенными все лампы, а в двух других уменьшают их количество; 20

– короткое замыкание одной из фаз нагрузки при равномерной нагрузке всех фаз и отсутствии нейтрального провода. Для этого замкнуть накоротко проводником зажимы одной из фаз нагрузки. Амперметр этой фазы заменить другим с большим пределом измерения.данные измерений занести в табл. 1. Используя полученные данные измерений, следует: – подсчитать суммарную мощность, потребляемую трёхфазной системой по показаниям трёх ваттметров; – определить мощность, потребляемую нагрузкой по показаниям амперметров и вольтметра; – сравнить полученные мощности и объяснить причины отклонений в случае их наличия; – построить в масштабе векторные диаграммы для каждого из проведенных экспериментов. Таблица 1 Опыт UA, UВ, UС, U0, IA, В В В В A

IВ, A

IС, A

Расчет I0, P1, P2, Р3, Р1–3, A Вт Вт Вт Вт

Равномерная нагрузка: С нейтральн. проводом Без нейтральн. провода Обрыв фазы: С нейтральн. проводом Без нейтральн. провода Неравномерная нагрузка: С нейтральн. проводом Без нейтральн. провода КЗ одной фазы: Без нейтральн. провода

Для построения векторной диаграммы сначала строится треугольник напряжений. Произвольно в масштабе напряжений откладывается один из векторов, например, UBC. Затем из его начала и конца делают засечки радиусами, равными отсутствующим линейным напряжениям UAB и UCA. Точка их пересечения будет точка А векторной диаграммы. 21

Из точек А, В, С радиусами фазных напряжений UA, UB, UC делаются засечки. Точка их пересечения будет соответствовать нейтрали приёмника. Затем в масштабе токов IA, IB, IC откладываются вектора токов по фазным напряжениям, т. к. нагрузка активная и ток совпадает по направлению с напряжением, т. е. cosϕ=1. Контрольные вопросы 1. Каково различие между фазными и линейными напряжениями? 2. Какова роль нейтрального провода? 3. Почему изменяются фазные напряжения на нагрузке в случае отсутствия нейтрального провода при неравномерной нагрузке? 4. Что произойдет в системе с нейтральным проводом, если сделать короткое замыкание одной из фаз нагрузки? 5. Как изменятся фазные напряжения на нагрузке в случае обрыва одного линейного провода? 6. На какое напряжение нужно выбрать лампы, чтобы включить их «звездой» к сети с линейным напряжением 380 В? 7. Как изменятся фазные напряжения и токи в случае короткого замыкания фазы А приёмника при отсутствии нейтрального провода? 8. В каком случае применяется соединение приёмников «звездой» без нейтрального провода? ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЁМНИКОВ «ТРЕУГОЛЬНИКОМ» Цель работы Целью данной работы является опытная проверка основных соотношений для цепи трёхфазного переменного тока при соединении приёмников «треугольником» как для равномерной, так и для неравномерной нагрузки фаз.

22

Основные теоретические положения Треугольником называется такое соединение, при котором начало первой фазы (обмотки) соединяется с концом второй фазы, начало второй фазы – с концом третьей фазы, начало третьей фазы – с концом первой. Следовательно, при соединении обмоток «треугольником» необходимо знать их начала и концы. Точки соединения начал и концов фаз служат для отвода (или подвода) трёхфазного тока. В случае соединения трёх активных потребителей (лампы, нагревательные приборы и т. д.) начало и конец не имеют значения, поэтому потребители соединяются последовательно и к точкам соединения двух потребителей подводится напряжение. В системе трёхфазного тока необходимо различать: IФ – фазный ток, т. е. ток, проходящий в фазе генератора или потребителя; IЛ – линейный ток, т. е. ток, проходящий по линейному проводу; UФ – фазное напряжение, т. е. напряжение между началом и концом фазы генератора или приёмника; UЛ – линейное напряжение, т. е. напряжение между линейными проводами или на концах фаз, соединённых «треугольником». На рис. 4.1 показана схема трёхфазной системы, в которой обмотки генератора и потребители соединены «треугольником». На схеме показаны амперметры для измерения линейных токов IА, IВ, IС и фазных токов потребителей Iab, Ibc, Iac, а также точки измерений фазных (линейных) напряжений генератора и потребителя. Напряжение между началом и концом каждой из фаз генератора (или между концами каждой из фаз приёмника) называется фазным UФ. Напряжение между линейными проводами UЛ. При соединении «треугольником» линейные напряжения равны фазным, что видно из рис. 4.1. Токи, протекающие в фазах генератора или приёмника (IAB, IBC, IAC, Iab, Ibc, Iac), называются фазными, а токи, протекающие в линейных проводах (IА, IВ, IС) называются линейными. Линейные токи являются геометрической разностью фазных токов: I& A = I&ab − I&ca , I&B = I&bc − I&ab , I&C = I&ca − I&bc .

23

IA A

PAЛ

a

UЛ=UФ

Ica

PAФ

IBC C

c

B Генератор

Iab

UФ=UЛ

IAB

ICA

PAФ

Ibc

PAЛ

IC

b

PAФ

IB

Потребитель

PAЛ

Рис. 4.1. Схема трехфазной системы при соединении обмоток генератора и потребителей «треугольником»

На рис. 4.2 показаны векторные диаграммы напряжений и токов при соединении трёх ламп «треугольником». A

B

C

IB IC

a

-ICA a

IA

IAB IA

IBC ICA c

UAB

IB

ICA IC IBC

IA

UCA

IA IC b

c

UЛ=UФ UBC

IB

b

Рис. 4.2. Вектоные диаграммы напряжений и токов при соединении потребителей «треугольником»

Для определения линейного тока, например, IА, показано построение вектора I& A как разности векторов фазных токов I&ab и I&ca (для вычитания векторов необходимо к вектору I&ab прибавить вектор I&ca с обратным знаком). 24

В приёмнике, соединенном «треугольником» изменение нагрузки одной из фаз не влияет на режим работы других фаз, т. к. они подключены к неизменным линейным напряжениям генератора. Изменяться будут только линейные токи в проводах, соединенных с данной фазой. Поэтому на судах при отсутствии нейтрального провода генератора осветительные приборы (лампы) включаются по схеме «треугольник». При обрыве одной из фаз приёмника (или при включении всех ламп) лампы в других фазах будут работать в нормальном режиме. В случае нарушения цепи одного из линейных проводов (перегорание предохранителя), например, провода В, трёхфазная цепь превращается в однофазную и три потребителя питаются от зажимов АС (рис. 4.2). В этом случае лампы в фазе са находятся под линейным напряжением и режим работы их не изменился, а лампы двух других фаз будут соединены последовательно. Если сопротивления этих фаз одинаково, то на каждой из ламп будет половина линейного напряжения сети, т. е. они будут гореть в полнакала. На рис. 4.3а показана векторная диаграмма токов и напряжений для случая равномерной нагрузки. Линейные токи IА, IВ, IС равны, т. к. равны фазные токи, которые определяются:

I ab =

U U U ab ; I bc = bc ; I ca = ca . Rbc R ca R ab

Фазные напряжения одинаковы и при равенстве сопротивлений каждой из фаз нагрузки фазные токи равны. UAB

UAB

IA

IAB

IA

IBC

ICA UCA

IB

IC

IAB ICA

UBC

UCA

IB

IBC IC

UBC

б)

а)

Рис. 4.3. Векторные диаграммы напряжений и токов для случая равномерной (а) и неравномерной нагрузки (б)

25

На рис. 4.3б показана векторная диаграмма для случая неравномерной нагрузки, когда сопротивления фаз Rab> Rca > Rbc. Так как фазные напряжения одинаковы, то Iab< Ica < Ibc. На рис. 4.4а показана векторная диаграмма для случая обрыва фазы приёмника (в фазе ab выключена лампа). К потребителю подведено трёхфазное напряжение, т. е. на зажимах всех фаз напряжение есть, но ток в оборванной фазе равен нулю. В оставшихся фазах – токи как и до обрыва. Линейные токи изменятся: они будут равны фазным токам, и только линейным ток в фазе С будет равен разности фазных токов. A

B

C

A

a

IA b

Ibc

IB

B Ica

IC

Iba b

Ibc

IB=0 C

c

a

IA

Ica

IC

c Uab

Uab

IA

IA -Ibc Uca

IC

Ibc=IB IC

Ubc

Ubc U ca IA=-Ica IB=0 IC=Ica

IA=-Ica IB=-Ibc IC=Ica-Ibc

Uab=Ubc=1/2Uca

а) б) Рис. 4.4. Векторные диаграммы напряжений и токов для случая обрыва фазы (а) и обрыва линейного провода (б)

На рис. 4.4б показана векторная диаграмма для случая обрыва линейного провода В. В этом случае система из трёхфазной превращается в однофазную, т. к. теперь напряжение от сети приложено только к зажимам ас (на векторной диаграмме напряжения Uab и Ubc для наглядности показаны пунктиром). Фаза ас осталась под тем же напряжением, 26

равным линейному напряжению питающей сети Uca, следовательно, фазный ток в этой фазе Ica остался прежним. В двух других фазах ток будет одинаков, т. к. сопротивления ламп равны, они соединены последовательно и получают питание от зажимов са. Напряжения на фазах аb и bc будут одинаковы и равны половине напряжения фазы са. Активная мощность трехфазного тока может быть измерена тремя способами: – одним ваттметром; – двумя ваттметрами; – тремя ваттметрами. Метод одного ваттметра применяется, если нагрузка всех трёх фаз равномерная (симметричная). Ваттметр в этом случае измеряет мощность только одной фазы, которая равна PФ = U Ф I Ф cos ϕ . Мощность всей трёхфазной системы:

P = 3PФ = 3U Ф I Ф cos ϕ = 3U Л I Л cos ϕ . Метод двух ваттметров широко используется в трёхфазных трёхпроводных установках. Этот метод даёт возможность измерять мощность трёхфазной системы независимо от нагрузки фаз и способа соединения их («звездой» или «треугольником»). Токовые обмотки ваттметров включаются в цепь двух линейных проводов, а обмотки напряжения – на линейное напряжение. Поэтому активная мощность трёхфазного приёмника равна алгебраической сумме показаний ваттметров:

P = P1 + P2 = 3U Ф I Ф cos ϕ = 3U Л I Л cos ϕ . Метод трёх ваттметров применяется в трёхфазной четырёхпроводной цепи, т. к. метод двух ваттметров в этом случае неприменим. Активная мощность трёхфазной цепи равна сумме показаний трёх ваттметров: P = P1 + P2 + P3 = U Ф1 I Ф1 cos ϕ 1 + U Ф 2 I Ф 2 cos ϕ 2 + U Ф 3 I Ф 3 cos ϕ 3 . Рабочее задание 1. Собрать схему по рис. 4.5. При сборе схемы обратить внимание на пределы измерения амперметров. После включения схемы с помощью вольтметра проверить наличие напряжения на всех фазах сети питания. Определить цену деления ваттметров. 27

U* A

PW1

I*

U

I

PA1

PA2

AH

AK B

PA3

PA4

BH

BK U C

I*

PW2

I

PA5

PA6

U*

CH CK

Рис. 4.5. Схема для исследования режимов работы трехфазной системы

2. – – – – –

Исследовать следующие режимы (все данные занести в таблицу 1): равномерная нагрузка; обрыв одной из фаз приёмника при равномерной нагрузке; обрыв линейного провода при равномерной нагрузке; неравномерная нагрузка всех трёх фаз; обрыв линейного провода при неравномерной нагрузке всех фаз. Таблица 1

Режим работы UAВ UВС UСА IA, В В В A

Расчет Опыт IВ, IС, Iab, Ibc, Ica, P1, P2, ∑(P1+ P2) PΔ PΔ Вт A A A A A Вт Вт по IЛ по IЛ

3. Определить мощность трёхфазной системы по показаниям ваттметров для всех режимов.

28

4. Определить мощность трёхфазной системы по показаниям амперметров отдельно фазных и линейных токов. Сравнить полученные результаты и сделать выводы. 5. Построить векторные диаграммы для случая равномерной нагрузки, обрыва фазы и обрыва линейного провода. Контрольные вопросы 1. Каково соотношение между фазными и линейными напряжениями при соединении «треугольником» при равномерной нагрузке? 2. Каково соотношение фазных и линейных токов при соединении «треугольником» при равномерной нагрузке? 3. На какое напряжение необходимо выбрать лампы для схемы (рис. 4.5), если линейное напряжение сети 220 В? 4. При равномерной нагрузке фаз на схеме рис. 4.5 оборвался линейный провод В. Какое напряжение будет на каждой группе ламп, если до обрыва напряжение было 220 В? 5. При равномерной нагрузке фаз в схеме (рис. 4.5) выключили все лампы в одной фазе. Как это отразится на оставшихся в работе лампах? 6. Нарисуйте три обмотки электродвигателя и соедините их «треугольником». 7. Как определить мощность, потребляемую приёмником, соединённым «треугольником»? 8. Почему в схеме (рис. 4.5) включено только два ваттметра? 9. Изменится ли потребляемая мощность, если лампы в схеме (рис. 4.5) соединить «звездой»? 10. При равномерной нагрузке в схеме (рис. 4.5) ток в линейных проводах – 17А. Каково показание амперметров, включенных в фазы? ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА Цель работы Ознакомление с устройством, принципом работы, характеристиками и методами исследования однофазных трансформаторов. 29

Основные теоретические положения Трансформатором называется статический аппарат, предназначенный для преобразования электромагнитным путём электрической энергии переменного тока с одними параметрами в электрическую энергию с другими параметрами (U,I). В простейшем случае трансформатор состоит из стального магнитопровода, на котором размещены две обмотки с числом витков ω1 и ω2. Обмотку ω1 называют первичной, а обмотку ω2 – вторичной. Если первичную обмотку трансформатора подключить к сети переменного напряжения U1, то в этой обмотке будет проходить ток I1, создающий в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф. Магнитный поток Ф пересекает витки первичной и вторичной обмоток, отчего в обеих обмотках индуктируются э. д. с. Е1 и Е2: Е1=4,44fω1Фm, Е2=4,44fω2Фm. Отношение

E1 ω1 = = k называется коэффициентом трансформации. E2 ω2

Благодаря малому сопротивлению первичной обмотки, падение напряжения в ней будет мало по сравнению с напряжением на её зажимах U1 и U1≈Е1. При отсутствии нагрузки – U2≈Е2 (холостой ход). И тогда коэффициент трансформации:

k=

ω 1 E1 U 1 = ≈ . ω 2 E2 U 2

1. Работа трансформатора в режиме холостого хода Если первичная обмотка трансформатора подключена к сети с напряжением U1, а вторичная разомкнута, то трансформатор работает без нагрузки, т. е. в режиме холостого хода. Под действием приложенного к первичной обмотке напряжения U1 по ней будет протекать ток I0, называемый током холостого хода, который составляет всего несколько процентов от IНОМ. Этот ток создает магнитный поток Ф0, часть которого пронизывает все витки обеих обмоток и называется полезным потоком трансформатора (Ф), а другая часть, замыкаясь по воздуху, пронизывает только витки первичной обмотки (поток ФS).

30

Каждый из этих потоков создает в первичной обмотке свою э. д. с. Кроме того, полезный поток создаёт э.д.с. и во вторичной обмотке. Поток ФS создаёт в первичной обмотке э.д.с. самоиндукции:

ES = −

dФ S di = − L1 0 . dt dt

Действующее значение этой э. д. с. уравновешивается индуктивным падением напряжения в первичной обмотке UP=–ES=L1ωI0=2πfL1I0 Приложенное напряжение U1 может быть представлено: U 1 = − E1 + ( − E S ) + I 0 R1 , где − E1 – противо-э. д. с., наводимая основным магнитным потоком Ф;

− E S = − I 0 x1 – противо-э. д. с., наводимая потоком рассеяния ФS; I 0 R1 – падение напряжения на активном сопротивлении первичной обмотки. При включении трансформатора на напряжение U1 возникают потери в стали и меди. К потерям в стали относятся потери на гистерезис (перемагничивание) и на вихревые токи, возникающие в стальном сердечнике и нагревающие его. Обмотки трансформатора нагреваются протекающими по ним токами, что вызывает соответствующие потери и в меди. Потери в стали определяются опытом холостого хода. Так как ток холостого хода трансформатора относительно мал, то малы и потери в обмотке, поэтому можно считать, что мощность холостого хода равна потерям в стали трансформатора. 2. Работа трансформатора под нагрузкой Если замкнуть вторичную обмотку трансформатора на сопротивление нагрузки Z2, то под влиянием индуктированной в этой обмотке э.д.с. E2 во вторичной цепи потечёт ток I2:

I2 =

E2

( r2 + R2 ) 2 + ( x 2 + X 2 ) 2

,

где r2, x2 – активное и реактивное сопротивления обмотки трансформатора; R2, X2 – активное и реактивное сопротивления нагрузки. По первичной обмотке протекает ток I 1 .

31

Полезный поток Ф создается совместным действием обеих обмоток. По закону Ленца поток вторичной обмотки Ф2 стремится ослабить поток первичной обмотки Ф1. Следовательно, поток Ф в момент включения нагрузки несколько уменьшится по сравнению с магнитным потоком холостого хода. Но как только уменьшится результирующий магнитный поток в магнитопроводе трансформатора, тотчас же уменьшится э. д. с. Е1, индуктированная в первичной обмотке, а также индуктивное сопротивление первичной цепи. Так как приложенное напряжение U1 = const и I 1 =

U 1 − E1 , то Z1

I 1 возрастет. Этот рост I 1 продолжится до тех пор, пока результирующий магнитный поток Ф в магнитопроводе трансформатора не достигнет величины магнитного потока холостого хода. Всякое изменение тока во вторичной обмотке трансформатора автоматически ведет к такому изменению величины тока в его первичной обмотке, при котором результирующий магнитный поток в магнитопроводе трансформатора остается неизменным и равным по величине магнитному потоку холостого хода. Зависимость величины напряжения на вторичной обмотке трансформатора U2 от тока нагрузки I2 называется внешней характеристикой трансформатора. Мощность, расходуемую на нагревание обмоток трансформатора, можно определить из опыта короткого замыкания. Этот опыт заключается в том, что вторичную обмотку трансформатора замыкают накоротко, а к первичной обмотке подводят такое небольшое напряжение, чтобы в обмотке установился ток номинальной величины. При этом полезная мощность будет равна нулю, и вся мощность, измеренная ваттметром в первичной обмотке, является потерями в трансформаторе. Так как напряжение в опыте короткого замыкания мало, то мала и индукция в сердечнике трансформатора, т. е. малы потери в стали, и вся мощность, измеряемая ваттметром, будет равна потерям в меди. Рабочее задание 1. Ознакомиться с приборами, аппаратами и оборудованием стенда, используемым при выполнении работы, и занести в отчет по лабораторной работе данные исследуемого трансформатора. 32

2. Провести опыт холостого хода трансформатора. Для этого собрать схему, изображенную на рис. 5.1. I1=I10

* * PW

T

U1=U1НОМ

PA

PV1

PV2

Рис. 5.1. Схема для проведения опыта холостого хода

Установить напряжение на первичной обмотке трансформатора, равным номинальному, и записать показания приборов в табл. 1. Таблица 1 U1 В

Измерения U2 I0 В А

Р0 Вт

n

cosϕ0

Вычисления Фm Bm Вб Тл

R0 Ом

X0 Ом

По результатам измерений, проведённых в опыте холостого хода трансформатора, определить: – коэффициент трансформации трансформатора n = U1 /U2; – коэффициент мощности трансформатора при холостом ходе cosϕ0 = Р0/ U1 I0; – амплитудные значения магнитного потока и магнитной индукции в сердечнике трансформатора Фm = U2/4,44f1ω2, Вm = Фm/S, где: ω2 – число витков вторичной обмотки трансформатора; S – площадь поперечного сечения сердечника трансформатора (указаны в паспортных данных); – параметры намагничивающего контура (пренебрегая падениями напряжений на R1 и X1 от тока I0): 2

2

2

R0 = P0 I 0 , Z 0 = U 1 I 0 , X 0 = Z 0 − R0 ; 33

– магнитные потери мощности в магнитопроводе трансформатора РМ≅Р0. 3. Провести опыт работы трансформатора под нагрузкой. Собрать схему (рис. 5.2). I1

* * PW

U1=U1НОМ

PA1

I2 PА2

T PV1

PV2

RH

Рис. 5.2. Схема для исследования работы трансформатора под нагрузкой

Установить на первичной обмотке трансформатора номинальное напряжение U1НОМ и, изменяя сопротивление нагрузки во вторичной цепи, произвести пять-шесть измерений при различных токах нагрузки. При проведении опыта напряжение на зажимах первичной обмотки трансформатора поддерживать неизменным. Данные опыта занести в табл. 2. Таблица 2 № опыта

U1 В

Измерения I1 Р1 А Вт

Вычисления U2 В

I1 А

Р2 Вт

β

γ

η

cosϕ1

По результатам измерений при различных токах нагрузки определить: – коэффициент нагрузки трансформатора β=I2/ I2НОМ; – коэффициент изменения напряжения на вторичной обмотке γ=U2/ U2НОМ; 34

– –

–

активную мощность потребителя электроэнергии Р2=U2I2 cosϕ2; коэффициент полезного действия трансформатора βγ S 2 НОМ cos ϕ 2 ; η= βγ S 2 НОМ + γ 2 PМ + β 2 PЭНОМ коэффициент мощности трансформатора cosϕ1 = Р1/ U1 I1.

4. Провести опыт короткого замыкания трансформатора. Для этого необходимо собрать схему на рис. 5.3. I1К=I1НОМ PA1

* * PW

U1K

I2К=I2НОМ

T PV1

PА2

Рис. 5.3. Схема для исследования трансформатора в опыте короткого замыкания

Опыт короткого замыкания проводится при пониженном напряжении на первичной обмотке трансформатора, при этом токи в обмотках равны их номинальным значениям (определяются по паспортным данным). Результаты опыта занести в табл. 3. Таблица 3 U1К В

Измерения I1К I2К А А

Р1 Вт

cosϕ1К

Вычисления RК ZК Ом Ом

XК Ом

По результатам измерений опыта короткого замыкания определить: – коэффициент мощности трансформатора cosϕ1K = РK/ U1K I1K; – электрические потери мощности в трансформаторе РЭНОМ ≅ РК; – параметры схемы замещения трансформатора: RK=R1+R2'=PK/I1K2 , ZK= U1K/I1K, X K = X 1 + X 2' = 35

2

2

Z K − RK .

5. По результатам и измеренным данным построить в одной координатной системе внешнюю U2(I2) и рабочие характеристики трансформатора I1(I2), η(I2), cosϕ1К(I2). Контрольные вопросы 1. Объясните устройство и принцип действия однофазного трансформатора. 2. Как и с какой целью проводится опыт холостого хода трансформатора? 3. Объясните, почему коэффициент трансформации трансформатора определяется из опыта холостого хода. 4. Почему потери мощности в магнитопроводе трансформатора не зависят от тока нагрузки? 5. Как и с какой целью проводится опыт короткого замыкания трансформатора? 6. Почему при опыте короткого замыкания трансформатором можно пренебречь потерями мощности в магнитопроводе трансформатора? 7. Почему при изменении тока во вторичной обмотке трансформатора изменяется ток и в его первичной обмотке? 8. Какое влияние оказывает характер нагрузки на внешнюю характеристику трансформатора? 9. Назовите основные элементы конструкции трансформатора. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ Цель работы Ознакомление с устройством, принципом действия, основными характеристиками и методами испытания асинхронного трёхфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

36

Основные теоретические положения Асинхронные электродвигатели (АД) предназначены для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию. АД состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор АД представляет собой полый цилиндр, собранный из отдельных тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга с целью уменьшения потерь мощности в магнитопроводе на гистерезис и вихревые токи. В пазах сердечника статора уложена трёхфазная обмотка статора, выполненная из изолированного провода и состоящая из трёх отдельных обмоток фаз, оси которых сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 120о. Обмотки фаз соединяются между собой «звездой» или «треугольником» в зависимости от значения подводимого напряжения. Короткозамкнутый ротор представляет собой ферромагнитный сердечник в виде цилиндра с пазами, в которые уложена обмотка ротора, состоящая из медных или алюминиевых стержней. Эти стержни соединяются между собой торцевыми кольцами и образуют цилиндрическую клетку. Ротор, как статор, собирают из отдельных, изолированных друг от друга пластин из электротехнической стали. При подаче к трёхфазной обмотке статора АД трёхфазного напряжения в каждой его фазе будет создаваться магнитный поток, изменяющийся с частотой питающей сети. При этом потоки отдельных фаз оказываются сдвинутыми относительно друг друга на угол 120о как во времени, так и в пространстве. Возникающий при этом результирующий магнитный поток оказывается вращающимся и при своём вращении пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них э. д. с. Так как обмотка ротора АД имеет замкнутую электрическую цепь, в ней возникает ток, который, взаимодействуя с магнитным потоком статора, создаёт электромагнитный момент АД. Под действием этого момента ротор вращается в сторону вращающегося магнитного потока АД, причём частота вращения ротора всегда меньше частоты вращения вращающего магнитного поля. Если скорости вращения поля и ротора совпадают, то обмотка АД не пересекается этим полем и в ней не наводится э. д. с. Частота вращения магнитного поля зависит от частоты f1 подводимого напряжения (f1 = 50 Гц) и числа пар полюсов p двигателя: 60 f 1 . n1 = p 37

Одним из важных показателей, характеризующих работу АД, является скольжение ротора:

S=

n1 − n 2 , n1

где n2 – частота вращения ротора АД. Для большинства современных типов АД скольжение ротора при номинальной нагрузке составляет 2–6%. Особенности работы АД могут быть установлены на основе анализа рабочих характеристик двигателя. Эти характеристики представляют собой зависимости потребляемой из сети мощности двигателя P1, тока статора I1, коэффициента мощности cosϕ1, скольжения S и к. п. д. η от полезной мощности P2 на валу двигателя при номинальных напряжениях U1H и частоты f1. Расчет к. п. д. двигателя иллюстрируется с помощью энергетической диаграммы двигателя, рис. 6.1. P2

Ротор P1

Статор

PМ1

PЭМ

PСТ

PМ2

Pдоб

Pмех

PМ1, PМ2 – потери мощности в обмотках статора и ротора соответственно; PСТ – потери в магнитопроводе статора (потери на гистерезис и вихревые токи); PЭМ – электромагнитная мощность, передаваемая в ротор; Pмех – механические потери (возникают от трения в подшипниках и трения ротора о воздух); Pдоб – добавочные потери. Рис. 6.1. Энергетическая диаграмма АД

38

η=

P1 P1 − PM 1 − PCT − PM 2 − PДОБ − PМЕХ = , P2 P1

Р М 1 = 3I 12Ф r1Ф , где r1Ф – активное сопротивление одной обмотки статора;

РМ2 = SРЭМ; Рдоб = 0,01Р1Н(I1/I1H)2; S = (n1–n2)/ n1; n1=60f1/p, где p – число пар полюсов АД. Механическая характеристика АД связывает две механические величины – вращающий момент М, развиваемый двигателем, и частоту вращения, или скольжения (рис. 6.2).

Mm MH M , = SK S MH + SK S 2

где SK – величина критического скольжения, соответствующая максимальному моменту Mm двигателя. Анализ данной характеристики показывает, что в интервале скольжений от S = 0 до S = SK меMm ханическая характеристика будет устойчивой, MНОМ dM Mпуск так как 〉 0 , т. е. при S dS SНОМ SK S=1 возрастании момента нагрузки на валу происхоРис. 6.2. Механическая характеристика АД Рис6.2 Механическая характеристика АД дит возрастание момента, развиваемого двигателем. В то же время, в интервале скольжений от S = SK до S = 1, механическая характеристика АД оказывается неусM

тойчивой, так как

dM 〈0. dS

Так как между скольжением ротора и частотой вращения АД существует прямая взаимосвязь, то, записав скольжение через частоту вращения ротора, представляем зависимость частоты вращения АД от 39

момента в виде кривой n2(M), также называемой механической характеристикой АД (рис. 6.3). Зависимости момента М, n2 потребляемой мощности Р1, коэффициента мощности cosϕ, к. п. д. η, скольжения ротора S и тока статора I1, потребляемого двигателем из сети, от полезной мощности, т. е. мощности на валу двигателя Р2, являются рабочими характеристиками M n=0 Mпуск MК АД (рис. 6.4). При этом зависимость Механическаяхарактеристика характеристика АД Рис.Рис6.3 6.3. Механическая АД М(Р2) определяется формулой М = 9,55Р2/n2, из которой следует, что эта зависимость представляет собой несколько искривлённую прямую, проходящую через начало координат, так как с изменением I1 нагрузки на валу частота вращеM P1 ния ротора двигателя несколько уменьшается. n η 2 Характер зависимости cosϕ cosϕ (Р2), т. е. зависимости коэффициS ента мощности АД от мощности на валу, определяется выражениP2НОМ

P2

ем cos ϕ =

P2

3U 1 I 1

. Значение

cosϕ для нормальных АД средней мощности при номинальной нагрузке составляет 0,83–0,89. С уменьшением мощности на валу АД коэффициент мощности снижается и доходит до значений 0,2–0,3 при холостом ходе. В этом режиме полезная мощность на валу равна нулю, но АД потребляет мощность из сети. С увеличением нагрузки сверх номинальной cosϕ снижается за счет увеличения падения напряжения на индуктивной составляющей сопротивления обмотки статора АД. При отсутствии нагрузки Р2 = 0 и к. п. д. равен нулю. С увеличением нагрузки к.п.д. растет и принимает наибольшее значение при Рис. 6.4. Рабочие АД Рис6.4 Рабочие характеристики характеристики АД

40

условии, что постоянные потери мощности в АД (РМЕХ+РДОБ) равны переменным потерям в нём (РМ1+РМ2). При дальнейшем росте нагрузки к. п. д. двигателя снижается. Ток статора I1 при отсутствии нагрузки равен току холостого хода. При увеличении мощности на валу АД растёт и ток I1, потребляемый двигателем. Увеличение тока происходит приблизительно по линейному закону. Однако при значительном возрастании мощности на валу линейность нарушается и ток начинает возрастать более интенсивно, чем мощность, так как коэффициент мощности АД при этом снижается, а электрические потери мощности в обмотках двигателя при больших нагрузках значительно возрастают. Снижение cosϕ и увеличение потерь мощности в АД компенсируются увеличением тока вследствие возрастания мощности. Этим же объясняется и характер изменения потребляемой из сети мощности Р1(Р2). С увеличением мощности на валу, частота вращения ротора уменьшается, а его скольжение при этом возрастает, вызывая увеличение э. д. с. Е2 в обмотках ротора, а, следовательно, возрастание токов ротора и статора. При неизменном магнитном потоке АД это приводит к увеличению момента, развиваемого двигателем. Таким образом, с увеличением нагрузки на валу равновесие между моментом, развиваемым двигателем, и моментом сопротивления наступает при снижении частоты вращения. При возрастании мощности на валу АД происходит снижением частоты вращения ротора. Рабочее задание 1. Ознакомиться с лабораторной установкой, двигателем, измерительными приборами. Записать тип и номинальные данные исследуемого электродвигателя: – тип электродвигателя; – номинальное напряжение, В; – номинальная мощность, кВт; – номинальный ток, А; – номинальная частота вращения ротора, об./мин.; – номинальный к. п. д., %; – номинальный коэффициент мощности (cosϕН). 2. Собрать электрическую схему для исследования трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (рис. 6.5).

41

А

* * PW

РА PV

VD

В

ЭТ

220B 50Гц

С 6

Э

б

ф

А

Рис. 6.5. Электрическая схема для исследования работы трехфазного АД с короткозамкнутым ротором

3. Снять рабочие и механическую характеристики АД, т. е. IЛ(Р2), Р1(Р2), М(Р2), cosϕ(Р2), η(Р2), S(Р2), n2(Р2) при UЛ = const. Нагрузку на валу электродвигателя изменять от режима холостого хода до режима, при котором мощность на валу Р2 = (1.2…1.5)Р2НОМ. Изменение нагрузки на валу используемого АД производить изменением тока в цепи обмотки электромагнитного тормоза, соединенного с валом АД. В указанном диапазоне изменения нагрузки произвести 6–7 измерений, записать показания измерительных приборов в табл. 1. Таблица 1 UФ В

IФ А

Измерения РФ М кВт Нм

n2 об/мин

Р2 кВт

Вычисления Р1 S cosϕ КВт %

4. По измеренным значениям вычислить: – мощность на валу АД в кВт: Р2 = Мn2/9550; – скольжение ротора АД: S = (n1–n2)/n1, где n1 – частота вращения магнитного поля статора, об./мин.; – мощность, подводимую к двигателю: Р1=3РФ; – коэффициент полезного действия АД: (Р1/Р2)100%; – коэффициент мощности : cosϕ= Р1/ (UФ IФ). 42

η %

Контрольные вопросы 1. Объясните устройство и принцип действия трёхфазного АД с короткозамкнутым ротором. 2. Как изменить направление вращения трёхфазного АД? 3. Как изменяется значение тока холостого хода АД с изменением величины воздушного зазора? 4. Почему с возрастанием нагрузки на валу АД энергетические показатели его вначале возрастают, а затем снижаются? 5. Как изменяется максимальный (критический) момент АД с изменением питающего напряжения? 6. Как изменяется частота тока ротора АД с изменением нагрузки на валу? 7. Перечислите способы пуска АД с короткозамкнутым ротором. 8. Перечислите все виды потерь мощности в АД. 9. Назовите способы регулирования частоты вращения АД с короткозамкнутым ротором. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Цель работы Исследование свойства полупроводникового выпрямительного диода, биполярного транзистора и стабилитрона с помощью их вольт-амперных характеристик и определение основных параметров этих приборов. Основные теоретические положения Полупроводниковым диодом называется прибор, состоящий из одного р-n – перехода. Переходный слой между двумя областями полупроводника, одна из которых имеет электропроводность р-типа, а другая n-типа, называется р-n-переходом. Так как концентрация электронов в n-области больше, чем в р-области, электроны диффундируют из nобласти в р-область. Аналогичным образом дырки диффундируют из робласти в n-область. По мере диффузии пограничный слой р-области обедняется дырками и в нём возникает отрицательный объёмный заряд за счет ионизированных атомов акценторной примеси. Пограничный 43

слой n-области обедняется электронами и в нём возникает положительный объёмный заряд за счёт ионизированных атомов доноров. Область р-n-перехода, имеющая пониженную концентрацию основных носителей, называется запирающим слоем. За счёт положительного объёмного заряда в пограничном слое n-области электрический потенциал этой области остановится выше, чем потенциал р-области. Между n и р-областями возникает разность потенциалов, которая называется контактной. Поскольку электрическое поле р-n-перехода препятствует диффузии основных носителей в соседнюю область, то считают, что между р- и n-областями установился потенциал барьер. При прямом включении р-n-перехода, когда «+» источника питания подаётся на область р, а «–» – на область n, потенциальный барьер уменьшается. Вследствие этого, диффузия основных носителей через р-n-переход значительно облегчается и во внешней цепи возникает ток. При обратном включении р-n-перехода, когда «+» источника подаётся на область n, а «–» – на область р, потенциальный барьер возрастает. В этом случае переход основных носителей из одной области в другую затрудняется и уменьшается ток во внешней цепи. Зависимость тока, протекающего через р-n-переход, от приложенного к нему напряжения, называется вольт-амперной характеристикой. По назначению полупроводниковые диоды подразделяются на выпрямительные, импульсные и полупроводниковые стабилитроны. Выпрямительный диод Принцип действия выпрямительного диода основан на использовании выпрямительных свойств р-n-перехода. Основными параметрами выпрямительных диодов являются: Iа ср.доп. – допустимое (из условий нагрева) среднее значение прямого тока. Uвдоп – допустимое обратное напряжение, ограниченное возможностью электрического пробоя р-n-перехода. На расчётах электрических цепей, в состав которых входит диод, используют его статическое rст и дифференциальное rд сопротивления, которые можно определить по его вольт-амперной характеристике (рис. 7.1).

rСТ =

dU ΔU U ; rД = ≈ . dI I ΔI 44

Ia

ΔI

ΔU

Ub Ubmax

Ua

Ib

Рис. 7.1. Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода

Полупроводниковый стабилитрон Это полупроводниковый диод, напряжение на котором в области пробоя незначительно зависит от тока. Это свойство прибора используется для стабилизации напряжения. На рис. Ia 7.2 показана вольт-амперная характеристика стабилитрона. Основными параметрами полупроводникового стабилитрона являются: Δ Uст Uст Ua Uст – напряжение стабилизации, Ub равное напряжению пробоя; Iст min Iст.min – минимальный ток стабилитрона, определяемый началом Δ Iст устойчивого пробоя; Iст.max – максимальный ток стаIст max билитрона, достижение которого не Ib грозит тепловым пробоем;

rД =

ΔU СТ – дифференциальΔI СТ

Рис.7.2 Вольт-амперная характеристика Рис. 7.2. Вольт-амперная характеристика стабилитрона

ное cопротивление стабилитрона на участке, где ΔUСТ и ΔIСТ определяют по его вольт-амперной характеристике стабилизации.

45

Транзистор Транзистор – полупроводниковый трёхэлектродный прибор, широко используемый для усиления генерирования или преобразования электрических сигналов. Он представляет собой кристалл с трёхслойной структурой р-n-р или n-р-n, помещённый в герметический корпус с тремя выводами, каждый из которых связан с определённой областью кристалла. Одна из крайних областей транзистора называется эмиттером, другая – коллектором, а средняя область называется базой. Таким образом, в транзисторе имеются два р-n-перехода: эмиттерный (между эмиттером и базой) и коллекторный (между базой и коллектором). Существуют три схемы включения транзисторов: с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). Для каждой из схем существуют свои входные и выходные статические характеристики. Входная статическая характеристика биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, представляет собой зависимость тока базы от напряжения между эмиттером и базой при постоянном значении напряжения, приложенного между эмиттером и коллектором: IБ = f(UБЭ), при UКЭ=const. Выходная статическая характеристика транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, представляет собой зависимость тока коллектора от напряжения между коллектором и эмиттером при постоянном токе базы IК = f(UКЭ), при IБ = const. На рис. 7.3 представлены статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. По выходным характеристикам определяется основной параметр транзистора – статический коэффициент передачи тока:

β=

dI K ΔI K при UКЭ = const (ΔUКЭ = 0) ≈ dI Б ΔI Б

46

UКЭ=0

UКЭ<0

IБ2

К

IБ Б UБЭ

IБ3

IК

IБ

IК

IБ1 UКЭ

IБ=0

Э

IБ= -IК0 UБЭ

UКЭ

б)

а)

Рис. 7.3. Статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером: а) входные, б) выходные

Рабочее задание 1. Снять прямую и обратную ветви вольт-амперной характеристики выпрямительного диода. Для этого поочередно собрать цепи, схемы которых изображены на рис. 7.4 и 7.5. μА

мА

+ -

R

VD V

Рис. 7.4. Схема для снятия прямой ветви вольт-амперной характеристики полупроводникового диода

-

R

+

VD V

Рис. 7.5. Схема для снятия обратной ветви вольт-амперной характеристики полупроводникового диода

Меняя с помощью потенциометра R напряжение, следить за изменением прямого и обратного тока. Полученные данные занести в таб. 1. Таблица 1 № опыта 1. 2. 3.

Тип прибора и участок характеристики Диод. Прямая ветвь вольт-амперной характеристики Диод. Обратная ветвь вольт-амперной характеристики Стабилитрон. Обратная ветвь вольт-амперной характеристики

47

Опытные данные U, В I, А U, В I, А U, В I, А

2. Снять обратную ветвь вольт-амперной характеристики стабилитрона. Для этого собрать цепь, схема которой изображена на рис. 7.6. Меняя потенциометром R напряжение, следить за изменением тока. Данные занести в табл. 7.1.

А

-

R

VD

+

V

Рис.7.6 Схема для Рис. 7.6. Схема для снятия снятияобратной обратнойветви ветви вольт-амперной характеристики вольт-амперной характеристики стабилитрона

3. Снять входные и стабилитрона выходные характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. Для этого собрать цепь, схема которой изображена на рис. 7.7. IК мА

+

К

IБ R1

мА

Б мV

UКЭ V

R2

Э UБЭ

+

Рис. 7.7. Схема исследования транзистора с общим эмиттером

Для снятия входных характеристик потенциометром R2 установить заданное напряжение между эмиттером и коллектором. Изменяя напряжение между эмиттером и базой транзистора потенциометром R1, следить за изменением тока в цепи базы. Данные занести в табл. 2. Для снятия выходных характеристик с помощью потенциометра R1 установить заданный ток базы. Изменяя потенциометром R2 напряжение между эмиттером и коллектором, следить за изменением тока в цепи коллектора. Показания приборов занести в табл. 2.

48

Таблица 2 Опытные данные Входные характеристики

IБ (А) UБЭ (В) IБ (А) UБЭ (В) IК (А) UКЭ (В) IК (А) UКЭ (В) IК (А) UКЭ (В)

UКЭ1= UКЭ1= IБ1 =

Выходные характеристики

IБ2 = IБ3 =

4. Построить вольт-амперные характеристики исследуемых приборов. 5. Определить для прямой и обратной ветвей вольт-амперной характеристики выпрямительного диода три-четыре значения rСТ и rд. 6. По вольт-амперной характеристике стабилитрона найти UСТ и rд. 7. По выходным характеристикам транзистора, при заданном значении UКЭ, определить β. Контрольные вопросы 1. Объясните выпрямляющее действие р-n-перехода. 2. Назовите основные параметры выпрямительных диодов. 3. Почему стабилитрон относят к диодам? Объясните, в чем заключается отличие обратных ветвей вольт-амперных характеристик выпрямительного диода и стабилитрона? 4. Назовите основные параметры стабилитрона. Чем определяется рабочая область на его вольт-амперной характеристике? 5. Как в работе определяются статическое и динамическое сопротивления диода? 6. Как влияет температура окружающей среды характеристику и параметры полупроводниковых диодов? 7. Объясните принцип действия транзистора.

49

на

8. Какие схемы включения транзистора вы знаете? Какая из них применяется в данной лабораторной работе? 9. Каковы основные особенности схемы включения транзистора с общим эмиттером? 10. Какую зависимость выражает входная характеристика транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером? 11. Какую зависимость выражает выходная характеристика транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером?

ЛИТЕРАТУРА Основная 1. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1983. 2. Судовая электротехника и электроника / Под ред. Д. В. Вилесова, – Л.: Судостроение, 1985 . 3. Электротехника. Под ред. В. С.Пантюшина. – М.: Высшая школа, 1976. 4. Основы промышленной электроники. Под ред. Герасимова, – М.: Высшая школа, 1978. 5. Борисов Ю. М., Липатов Д. Н. Общая электротехника. – М.: Высшая школа, 1974. 6. Хомяков Н. М., Денисов В. В., Панов В. А.. Электротехника и электрооборудование судов. – Л.: Судостроение, 1971 . Дополнительная 1. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа. 2. Липатов Д. Н. Вопросы и задачи по электротехнике для программированного обучения. – М.: Энергия, 1973.

50

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... 3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ......................................................................................... 5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ....................................................................................... 10 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ «ЗВЕЗДОЙ» .............................................................................. 15 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЁМНИКОВ «ТРЕУГОЛЬНИКОМ» ............................................................. 22 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ............................ 29 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ ................................................................ 36 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ .......................... 43 ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................ 50 СОДЕРЖАНИЕ .......................................................................................... 51

51