МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

МОЩНОСТИ В ОДНОФАЗНОЙ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА





 

Цель работы: измерить мощность однофазной цепи синусоидального тока прямым и косвенным методом. Исследовать влияние повышения коэффициента мощности на технико-экономические показатели энергетических систем.

 

1. Объект и средства исследования

Объектом исследования служит схема замещения асинхронного двигателя с активным Rм и индуктивным Lм элементами. Электрическая схема цепи представлена на рисунке, где U - вольтметр, А – амперметр, W – ваттметр, φ – фазометр, Rм – реостат, Lм – индуктивная катушка, С - магазин конденсаторов, «А и Х», «а и х» - клеммы фазы трехфазного трансформатора.

2. Подготовка к работе

Ознакомиться с методами измерения мощности в однофазной цепи синусоидального тока.

Для заданных значений cos φм, тока Iм и напряжения Uвх = 20 В (табл.3.1.) рассчитать значения активной мощности Р, а также определить сопротивление Rм. Результаты записать в табл.3.2.

Исследовать зависимости Р, Iм, Uвх, и cos φм=f (Rм). Определить сопротивление линии электропередачи Rл, имея ввиду, что в согласованном режиме при Р=Рмах выполняется условие Rл = Rм

Таблица 3.1.

Номер варианта
cos φм 0,54 0,58 0,61 0,67 0,71 0,75 0,79 0,81 0,85 0,87
Iм, А 1,22 1,16 1,12 1,06 1,00 0,92 0,86 0,82 0,74 0,68

 

Для заданного варианта из табл.3.1. рассчитать мощность батареи конденсаторов Qc и емкость С, которую надо включить параллельно ветви с Rм и Lм, чтобы повысить коэффициент мощности исследованной цепи до 0,98. Результаты занести в табл.3.2.

 

Таблица 3.2.

Задано Вычислить при cos = 0,98
Uвх, В cos φм Iм, А Р, Вт Rм, Ом Zм, Ом Qc, ВАр С, мкФ
               

 

Вывести соотношения для определения мощности потерь в линии электропередачи, мощности генератора и КПД при передаче энергии от генератора к потребителю. Рассчитать КПД до и после подключения конденсатора для заданного варианта.

*2.6. Построить круговую диаграмму напряжения и тока цепи. Проанализировать режимы цепи при изменении Rм от 0 до ∞.

 

3. Рабочее задание

Собрать схему (см.рисунок) с выключенным ключом К. Изменяя положение реостата Rм, установить заданное значение cos φ и измерить активную мощность Р, ток Iм и напряжение Uвх. Результаты измерений записать в табл.3.3.

Сравнить измеренные значения с расчетными, полученными в п.2.2.

 

Таблица 3.3.

Измерено Вычислить
Uвх, В Iм, А cos φм Р, Вт Zм, Ом Rм, Ом
           

 

Включить ключ К и подобрать такое значение емкости С конденсаторов, при котором cos φ = 0,98. Результаты измерений записать в табл.3.4. Сравнить экспериментальное значение С с расчетным по п.2.4.

 

Таблица 3.4.

Задано Измерено
cos φм cos φ Iм, А Р, Вт С, мкФ
         

 

Определить мощность потерь в линии электропередачи, соединяющей электрический двигатель с генератором и КПД установки до и после подключения конденсатора С. Сопротивление линии электропередачи принять равным рассчитанному в п.2.3. Сделать вывод об эффективности передачи энергии в обоих случаях и о влиянии повышения коэффициента мощности на технико-экономические показатели энергетических систем.

*3.5. Построить круговую диаграмму тока и напряжения для ветви с Rм, Lм. Объяснить, как можно с помощью круговой диаграммы графически определить активную и реактивную мощности.



 

Контрольные вопросы

  1. Что характеризует коэффициент мощности?
  2. Какие отрицательные последствия вызывает наличие в энергосистеме реактивной мощности?
  3. Назовите организационно-технические мероприятия, снижающие реактивную мощность в энергосистеме.
  4. Как повышается коэффициент мощности в энергетических системах?
  5. напишите формулы активно, индуктивной, ёмкостной и полной мощностей. В каких единицах измеряются эти мощности?
  6. Изобразите векторную диаграмму цепи, содержащей электродвигатель переменного тока и конденсатор при полной компенсации реактивной мощности.

 

Программа расчета мощности батарей конденсаторов Qc и емкости С.

Ввод данных:

cos φм: Х à ПА, cos φ: Х à ПВ, Uвх: Х à ПС, Р: Х à ПД, f: Х à ПО

Вывод результатов:

Iм: П à Х1, Rм: П à Х2, Zм: П à Х3, Qc: П à Х4, С: П à Х5

Текст программы:

П à ХД П à ХС ÷ П à ХА ÷ Х à П1 Fx2 F1/x П à ХД x

Х à П2 П à ХА ÷ Х à П3 П à ХА F cos-1 F tg Х à П9 П à ХВ

F cos-1 F tg /-/ П à Х9 + П à ХД x Х à П4 П à ХС Fx2

÷ П à Х0 ÷ F π ÷ 2 -- Х à П5 C/П

Контрольный пример:

cos φм=0,455; cos φ=0,91; Uвх=220 В; Р=1200 Вт; f=50 Гц.

Iм=11,988011 А; Rм=8,35001 Ом; Zм=18,35167 Ом; Qc=1801,8127 Вар; С=1,184989210 Ф.

Расчетные формулы:

Р= Uвх* Iм* cos φ= Iм2* Rм - активная мощность цепи;

Zм= Rм/ cos φ - полное сопротивление схемы замещения асинхронного двигателя;

Qc=Р*( tg φм-tg φ) - реактивная мощность конденсатора;

С= Qc/W*U2= Qc/2πfU2 - емкость конденсатора;

f=50 Гц - частота переменного синусоидального тока.

 

Библиографический список

 

  1. Электротехника / Под ред. В.Г.Герасимова, М.; Высш.шк., 1985, С. 81-89, 304-305, 90-96, 35-38.
  2. Борисов Ю.М. и др. Электротехника, М.: Энергоатомиздат, 1985, С. 145-148, 104-106, 25-29.
  3. Сборник задач по электротехнике и основам электроники / Под ред. В.Г.Герасимова, М.: Высш.шк., 1987, С.48-51.
  4. Электротехника: Программированное учебное пособие / Под ред. В.Г.Герасимова, М.: Высш.шк., 1983, С.68-73.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №-4





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.