Пассивный четырехполюсник. Исследование режимов работы четырехполюсника с помощью круговой диаграммы

Министерство высшего образования Российской Федерации

Уральский государственный технический университет – УПИ

филиал г. Краснотурьинска

Кафедра электротехники и электротехнологических систем

Лабораторная работа №5

ПАССИВНЫЙ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК

Студенты                

Группа                      Э-2132

Преподаватель        

г. Краснотурьинск

2002

Цель работы:

Определение A, B, C, D – параметров четырехполюсника, исследование режимов работы четырехполюсника с помощью круговой диаграммы.

Объект исследования:

В работе исследуется Т  - образная схема четырехполюсника, состоящая из индуктивных катушек.

          1. Определение комплексных сопротивлений.

Исследование четырехполюсника при j₂=0°.

1.1. Снятие показаний приборов, при поддерживании постоянным напряжение U₁ и изменении нагрузки от холостого хода до короткого замыкания.

Таблица 5.1

Режим	Р1, Вт	U1, В	I1, A	Р2, Вт	U2, В	I2, A
x. x.	35	220	2,25	0	132	0
нагрузка	230	220	2,7	159	118	1,18
	262	220	2,9	180	110	1,5
	315	220	3,6	220	80	2,48
к. з.	128	220	4,42	0	0	3,53

1.2. Холостой ход и короткое замыкание четырехполюсника при обратном включении.

Таблица 5.2

Режим	Р1, Вт	U1, В	I1, A	Р2, Вт	U2, В	I2, A
x. x.	59	150	2,1	0	120	0
нагрузка	180	150	2,62	115	100	1
	200	150	2,9	130	90	1,4
	200	150	3,5	130	60	2
к. з.	100	150	4	0	0	2,45

1.3. Комплексные сопротивления для любого из рассмотренных режимов находятся с помощью показаний трёх приборов: ваттметра, вольтметра и амперметра. Комплексное сопротивление Z₁₀ определяется из опыта холостого хода:

Z₁₀=U₁₀/I₁₀;             cosj₁₀=P₁₀/(U₁₀∙I₁₀);                 Z₁₀=Z₁₀∙e^jj10

Z_1K из опыта короткого замыкания, Z₂₀  из опыта обратного холостого хода,Z_2K из опыта обратного короткого замыкания.

Z₁₀=97,778∙е^j85,942° В;                  Z_1К=49,774∙е^j82,436° В;

Z₂₀=57,25∙е^j79,2° В;                      Z_2К=37,5∙е^j80,41° В;

2. Определение комплексных постоянных четырёхполюсника.

A=2,217+j0,175                         В=7,395+j83,073 Ом

С=0,00339-j0,022 См                 D=1,301-j0,051

÷Aê=2,224

÷Вê=83,401 Ом

A∙D-B∙C=1

3. Построение круговых диаграмм для случаев j₂=0°, j₂=90°.

3.1 При построении круговой диаграммы четырёхполюсника для j₂=0° использовались данные п. 1 (табл. 5.1).

m_I1=0,05 А/мм;

m_U1=5 В/мм.

y=80,41°

3.2 Для случая j₂=90° использовалась исходная схема. Чисто индуктивная нагрузка имитируется следующим образом. Вторичные зажимы  замыкаются накоротко, а в катушку, включенную во вторичную ветвь, вносится стальной сердечник. При этом показания приборов в схеме, кроме вторичного вольтметра, будут соответствовать чисто индуктивной нагрузке.

Таблица 5.3

Р1, Вт	U1, В	I1, A	I2, A
128	220	3,6	2,18
128	220	3,9	2,75
128	220	4,38	3,4

m_I1=0,05 А/мм;

m_U1=5 В/мм.

y=90-80,41°=9,59°

4. Сравнение экспериментальных данных с расчетными из круговой диаграммы.

Таблица 5.4

Величина	Отрезок		Масштаб	Значение
	обозначение	длина, мм
I1	OM	72	mI1	3,6 А
I2	M0M	31,81	çAç∙mI1	3,536 А
U2	MMK	24,894	çBç∙mI1	103,809 В
P1	MK	25,855	U1∙mI1	284,405 Вт
P2	ML	18,167	U1∙cosj2∙mI1	199,837 Вт

Расчетные данные не совпадают с экспериментальными. Возможно, это происходит из-за погрешности приборов и построения диаграммы.