Экспериментальное исследование четырехполюсника в цепи синусоидального тока; определение эквивалентных параметров четырехполюсников

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра “Теоретические основы электротехники”

Лабораторная работа № 27

“Исследование пассивного четырехполюсника”

Выполнил:

студент группы ЭТ-502 Рыбкин А.А.

Санкт-Петербург

2007

Цель работы - экспериментальное исследование четырехполюсника в цепи синусоидального тока; определение эквивалентных параметров четырехполюсников.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1.  Опыт нагрузки четырехполюсника активным сопротивлением.

2.  Опыты холостого хода и короткого замыкания.

3.  Определение величин  и  в режиме нагрузки четырехполюсника активным сопротивлением.

4.  Сопоставление данных пп. 1 и 3. Заключение по результатам исследования.

Таблица 1

Характеристика измерительных приборов

1.  Опыт нагрузки четырехполюсника активным сопротивлением

Выполняется по схеме (рис. 1). До начала эксперимента к клеммной колодке с зажимами 1-1' и 2-2' подключаются двухполюсники, соединенные по схеме, указываемой преподавателем. В исследовании их может использоваться также четырехполюсник, монтаж которого уже выполнен. В дальнейших экспериментах все переключения будут касаться только внешних зажимов четырехполюсника (клеммной колодки) и показанных на рис. 1 однополюсных выключателей  и .

Рис. 1

Величина сопротивления  (реостата) выбирается с таким расчетом, чтобы получить показания приборов в указанных на рабочем месте пределах. При этом ток в реостате не должен превышать указанной на нем номинальной величины. Показания приборов заносятся в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты наблюдений

2.  Опыты холостого хода и короткого замыкания

Основной эксперимент выполняется по принципиальной схеме рис. 1. Режим холостого хода и короткого замыкания осуществляются с помощью однополюсных выключателей  и .

Данные наблюдений и вычислений по основному эксперименту заносятся в таблицу 3. Примечание: в принятых здесь обозначениях первый индекс указывает зажимы, со стороны которых питается четырехполюсник; в построениях векторной диаграммы используются величины  и , обеспечивающие соответственно величины  и , исследованного ранее режима нагрузки.

Принципиальные схемы вспомогательного эксперимента с целью определения углов  и , позволяющих осуществить наложение векторных диаграмм режимов х.х. и к.з. и получить величины  и  в режиме заданной нагрузки, приведены на

рис. 2,а и 2,б. Они могут быть осуществлены на основе электрической цепи, рис. 1, использованной в предыдущих экспериментах. Для этого в опыте х.х. необходимо лишь переключить обмотку напряжения фазометра на зажимы 2-2', а в опыте к.з. – включить токовую обмотку в ветвь с током . Следует обратить внимание на то, что в схемах вспомогательного эксперимента отсутствует перемычка, соединяющая зажимы фазометра, обозначенные звездочками.

Рис. 2 а)	Рис. 2 б)

Таблица 3

Результаты основного эксперимента

Данные наблюдений заносятся в таблицу 4. Указываются знаки углов  и . Абсолютные величины углов могут превысить 90°.

Таблица 4

Результаты вспомогательного эксперимента

Схема эксперимента	Данные наблюдений		Примечание
	, град	, град
Рис. 2,а	40	-------
Рис. 2,б	-------	60

3.  Определение величин  и  в режиме нагрузки четырехполюсника активным сопротивлением

     а) Расчетным путем:

1)  коэффициенты четырехполюсника

;

;

;

.

2)   входное сопротивление при питании со стороны зажимов 1-1'

 (Ом);

 (Ом).

3)  входное сопротивление при питании со стороны зажимов 2-2'

 (Ом);

 (Ом).

4)  напряжение

.

5)  ток

.

     б) Построением векторной диаграммы:

На рис. 3 построена векторная диаграмма.

4.  Сопоставление данных пп. 1 и 3. Заключение по результатам исследования

Сопоставление данных, полученных при выполнении пп. 1 и 3 программы, дано в    таблице 5.

Таблица 5

Сопоставление данных эксперимента

Способ получения данных	, B	, A	, град
Опыт нагрузки четырехполюсника	83	1	-70
Получено с помощью уравнений четырехполюсника	156,8	1,49
Получено с помощью векторной диаграммы