Схемы опытов с характеристикой приборов и оборудования. Эквивалентные параметры двухполюсника. Формулы перехода

фазе между ними (Р. По измеренным величинам строят векторную диаграмму и, разложив вектор U на активную U а и реактивную Uр составляющие, вычисляют параметры последовательной эквивалентной схемы замещения по формулам

Ucosp=acosp, хэ U Usinp =asinp. (2)

Построив снова по тем же данным векторную диаграмму и разложив вектор тока I на активную 1а и реактивную Ip составляющие, вычисляют параметры параллельной эквивалентной схемы замещения по формулам

 ICOS(f) = Уэсоыр, Вэ =

1.2. С помощью вольтметра, амперметра и ваттметра по схеме (рис. 2) измеряют входное напряжение U , ток I и активную мощность Р. По данным измерений вычисляют параметры эквивалентных схем по формулам

                  (4)

Приведенные формулы позволяют определить знак угла ф, знак реактивного сопротивления Хэ и реактивной проводимости вэ.

Для экспериментального определения характера исследуемого двухполюсника последовательно с ним включают добавочное

Рис. 2. Схема измерений с ваттметром

26

реактивное сопротивление хд, знак которого известен заранее, измерения повторяются при неизменной величине приложенного напряжения. Если при этом ток и мощность, потребляемые цепью, уменьшаются, следовательно, результирующее реактивное сопротивление цепи возрастает, а это значит, что знаки Хд и Хэ одинаковы, В случае увеличения тока и мощности Х и хэ имеют разные знаки, так как результирующее реактивное сопротивление снижается. Все это справедливо, если хд подобрано так, что выполняется условие

Задачу по определению характера цепи можно также решить включением параллельно двухполюснику добавочной реактивной проводимости известного знака. В этом случае увеличение тока и мощности указывает на совпадение характера добавочной проводимости и двухполюсника.

1.3 Определение параметров эквивалентных схем методом «трех вольтметров» .

В этом случае собирается схема (рис. З, а), где Ред — добавочный резистор, величина активного сопротивления которого заранее известна.

С помощью вольтметра измеряются напряжения U 1, (.Јд и U. По известным величинам напряжений, как по трем сторонам треугольника, строится векторная диаграмма (рис. З, б). После этого вектор напряжения U раскладывается на активную Uа и реактивную Up составляющие, как это показано на рис. З, б (векторная диаграмма построена для случая (Р < О).

а)

Рис. З. Определение параметров эквивалентных схем по метоДу

«трех вольтметров»: а — схема измерений; б — векторная Диаграмма

27

Зная величину Рьд, можно найти ток по формуле закона Ома

                                               д                                         (5)

а затем по формулам (2) вычислить эквивалентные параметры последовательной схемы. Параметры параллельной схемы можно вычислить по формулам перехода (1).

1.4. Определение параметров эквивалентных схем методом

«трех амперметров» .

В этом случае собирается схема (рис. 4, а), где добавочный резистор Вд включен параллельно двухполюснику и его сопро- тивление известно заранее. С помощью амперметра измеряются величины токов 11, 1д и 1. По этим данным строится векторная диаграмма токов и ток I раскладывается на активную Га и реактивную 1 р составляющие. Пример такой диаграммы для случая (Р 0 приведен на рис. 4, б. Зная величину вд, можно определить величину приложенного напряжения

По формулам (З) вычисляются параметры эквивалентной параллельной схемы, а по формулам перехода (1) — параметры последовательной схемы,

Следует отметить, что в опытах 1.3 и 1.4 внак угла (Р и реактивного сопротивления Хэ остается неопределенным. Для определения этого знака нужно провести дополнительный опыт, как в п. 1.2.

а)                                                                           б)

Рис. 4. Определение параметров эквивалентных схем по метоДџ «трех амперметров»: а — схема измерений; б — векторная Диаграмма

28

2.  Подготовка к работе

2.1.  Изучить методические указания к работе и литературу.

2.2.  Из таблицы вариантов (табл. 1) для своего номера выбрать величины U, 1, Р, характер двухполюсника.

Таблица 1

U = 25 в                                Варианты задания

2.3. Рассчитать параметры эквивалентных схем двухполюсник“