Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки РФ
Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего специального профессионального образования
«Южно-Уральский многопрофильный колледж»
Рабочая тетрадь
для выполнения лабораторных работ
по МДК 01.04
«Техническое регулирование и контроль качества электрического и электромеханического оборудования»
Студент _________________________
Группа__________________________
Проверил_______________________
Подпись_______________________
Дата________________________
2013
Правила проведения лабораторных работ
Лабораторные работы помогают студентам лучше освоить пройденный теоретический материал, связать теорию с практикой, закрепить полученные знания, получить практические навыки по постановке и проведению экспериментов, а также по оформлению соответствующих отчетов.
Сознательное выполнение студентами лабораторной работы невозможно без предварительной подготовки. Перед допуском студента к рабочему месту качество подготовки к предстоящей лабораторной работе проверяется преподавателем путем беглого опроса.
Правила поведения студентов в лаборатории:
После выполнения работ студент устно защищает каждую лабораторную работу.
При оценке знаний студента необходимо учитывать выполнение студентом задания и ответы на контрольные вопросы:
|
Выполнение задания |
Оценка |
|
Полное выполнение работы без ответа на вопросы |
Удовлетворительно |
|
Полное выполнение работы с половиной ответов на вопросы |
Хорошо |
|
Полное выполнение работы с ответом на все вопросы |
Отлично |
Лабораторная работа 1
Поверка амперметра и вольтметра
Цель работы:
Необходимо знать:
Необходимо уметь:
Метрологический надзор за средствами измерений предусматривает целый комплекс мероприятий, среди которых центральное место занимают государственные испытания, поверка и метрологическая аттестация средств измерений. Поверку приборов проводят путем сравнения показаний испытуемых приборов с показаниями образцового прибора. Приборы классов точности 1.0, 1.5, 2.5, 4.0 поверяют путем сличения их показаний с показаниями образцовых приборов классов 0.2 и 0.5.
Задание.
Порядок выполнения работы.
1. Подобрать приборы и оборудование для выполнения работы:
2.Собрать схему рисунок 1.1 и показать ее для проверки преподавателю.
Рисунок 1.1. Электрическая схема для поверки амперметра.
3.Вывести ручку ЛАТРа в нулевое положение.
Таблица 1.1 – Опытные и расчетные данные
|
Измерено |
Вычислено |
||||||
|
Показания поверяемо-го прибора, Хп |
Показания образцового прибора, Хо |
Абсолют-ная погреш-ность, |
Поправ-ка, П |
Приведен- я ная погреш-ь ность, |
Класс точности |
||
|
Ход вверх |
Ход вниз |
среднее |
|||||
|
А |
А |
А |
А |
А |
А |
% |
- |
|
1 |
|||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
|||||||
|
4 |
|||||||
|
5 |
5.Собрать схему рисунок 1.2 и показать ее для проверки преподавателю.
Рисунок 1.2. Электрическая схема для поверки вольтметра.
6. Подать напряжение на схему для поверки вольтметра. С помощью ЛАТРа плавно устанавливать напряжение на поверяемом приборе на отметках шкалы 50,100,150,200 В.
Записать показания образцового вольтметра при увеличении (ход вверх) и уменьшении
(ход вниз) напряжения.
Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Опытные и расчетные данные
|
Измерено |
Вычислено |
||||||
|
Показа-ния поверя-емого прибора, Хп |
Показания образцового прибора, Хо |
Абсолют-ная погреш-ность, |
Поправ-ка, П |
Приведен-ная погреш-ность, |
Класс точности |
||
|
Ход вверх |
Ход вниз |
среднее |
|||||
|
В |
В |
В |
В |
В |
В |
% |
- |
|
50 |
|||||||
|
100 |
|||||||
|
150 |
|||||||
|
200 |
|||||||
|
250 |
7. Вычислить значения:
- абсолютной погрешности =Хп – Хо
- приведенной погрешности =
- поправки П= -
- класса точности
Контрольные вопросы.
1.Что такое поверка?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________ 2.Как определить класс точности?
_______________________________________________________________________________
3.Что называется абсолютной погрешностью?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.Что такое вариация показаний прибора?
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.Что такое цена деления прибора и как её определяют?
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.Что называется приведённой погрешностью?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Практическое занятие 1
Изучение элементов конструкции измерительных механизмов и электрических измерительных приборов различных систем
Цель работы:
Практически изучить конструкцию измерительных механизмов наиболее распространенных приборов. Научиться читать технические характеристики по условным обозначениям на шкалах приборов и определять возможности приборов.
Необходимо знать:
- принципы действия различных электромеханических приборов на базе измерительных
механизмов, условные обозначения, наносимые на шкалы приборов.
Необходимо уметь;
Таблица 1.1 – Конструктивные особенности измерительных механизмов приборов различных систем.
|
Тип прибора |
Конструкция защитного кожуха Кожуха го кожуха |
Материал кожуха |
Тип шкалы |
Указательная стрелка |
Система успокоения |
Крепление подвижной части |
Приспособления, создающие Мпр |
Наличие корректора и арретира |
Положение прибора при измерении |
Таблица 1.2 – Основные характеристики приборов.
|
Тип прибора |
Название прибора |
Система измеритель-ного механизма |
Вид и характер измеряемой величины |
Цена деления |
Категория защиты |
Назначение прибора |
Класс точности |
Заводской номер |
|
Рисунок 1.1. Механизм магнито- Рисунок 1.2. Механизм электро-
электрической системы магнитной системы
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа 2
Расширение пределов измерения вольтметра с помощью добавочного резистора
Цель работы: Рассчитать сопротивление добавочного резистора к вольтметру магнитоэлектрической системы. По данным расчетов подобрать добавочный резистор.
Необходимо знать:
Необходимо уметь:
Пояснение к работе.
Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в пропорциональный ему ток и служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем.
Добавочный резистор включают последовательно с измерительным механизмом (рисунок 2.1.)
Рисунок 2.1. Схема соединения измерительного механизма с добавочным резистором.
Значения сопротивления для измерения напряжения определяется из формулы:
Iи = U/(Rи + Rд), (2.1)
где Iи – ток полного отклонения указателя измерительного механизма;
U – измеряемое напряжение.
Отсюда сопротивление добавочного резистора:
Rд = Rи(n – 1), (2.2)
где n – коэффициент, определяющий во сколько раз надо расширить предел измерения вольтметра.
n =, (2.3)
где Uном-предел измерения вольтметра
Задание.
Предварительная подготовка:
__________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
3) подготовить ответы на контрольные вопросы;
4) составить структурную схему измерения больших напряжений с помощью добавочного резистора;
Порядок выполнения работы.
Электрическая схема представлена на рисунке 4.2.
Рисунок 2.2. Электрическая схема.
Таблица 2.1- Опытные и расчетные данные
|
Измерено |
Вычислено |
|||||
|
Напряжение источника питания |
U1 |
U2 |
C |
U21 |
n |
RД |
|
В |
В |
mB (дел) |
B |
- |
Ом |
|
|
120 |
||||||
|
100 |
||||||
|
80 |
||||||
|
60 |
шкала которого имеет 75 делений.
Контрольные вопросы.
4. Как определить цену деления и рассчитать напряжение, измеренное прибором с малым
пределом измерения.
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа 3
Расширение пределов измерения амперметра с помощью шунтов
Цель работы: Рассчитать сопротивление шунта к амперметру магнитоэлектрической системы, по данным расчетов подобрать шунт.
Необходимо знать: применение шунтов для измерения больших токов, расчет шунтов.
Необходимо уметь:
Пояснение к работе.
В простейшем приборе для измерения тока, построенном на магнитоэлектрическом механизме, весь измеряемый ток I протекает по обмотке рамки (рисунок 3.1,а).
По такой схеме выполняют приборы для измерения малых токов: микро- и миллиамперметры на номинальный ток 30 – 50 мА.
Для измерения больших токов применяют преобразователь тока в напряжение – шунт. Два входных зажима, к которым подводится измеряемый ток I, называют токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называют потенциальными.
К потенциальным зажимам присоединяют измерительный механизм ИМ прибора (рисунок 3.1,б).
а) б)
Рисунок 3.1. Схемы магнитоэлектрических амперметров.
Шунт характеризуется номинальным значением входного тока Iном и номинальным значением выходного напряжения Uном.
Сопротивление шунта рассчитывают по формуле:
Rш = Rи/(n-1), (3.1)
где Rи – внутреннее сопротивление измерительного механизма.
Параметр n =I/Iи называют коэффициентом шунтирования, показывающим во сколько раз ток Iи, протекающий через измерительный механизм, меньше входного тока I.
Задание.
Предварительная подготовка:
Порядок выполнения работы.
1. Подобрать приборы и электрооборудование для выполнения работы:
2.Собрать схему и показать ее преподавателю.
3.Подобрать расчетное сопротивление шунта.
4.Включить цепь под U и произвести 5-измерений тока и напряжения при разных сопротивлениях реостата (20%; 40%; 60%; 80%; 100%) от номинального значения.
Результаты каждого измерения записать в таблицу 3.1.
Электрическая схема представлена на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2. Электрическая схема
Таблица 3.1 – Опытные и расчетные данные
|
Задано |
Измерено |
Вычислено |
||||
|
R |
I1 |
U |
I2 |
Rш |
n |
П |
|
% |
А |
mВ |
mА |
Ом |
- |
А |
|
20 |
||||||
|
40 |
||||||
|
60 |
||||||
|
80 |
||||||
|
100 |
Рассчитать поправку к показаниям прибора, подключенного к шунту по формуле:
П= I1 – nI2. (3.2)
Построить график поправок П = f(I1)
Контрольные вопросы.
Лабораторная работа 4
Измерение мощности в цепях постоянного тока
Цель работы: Научиться включать в схему ваттметр электродинамической системы для измерения мощности в цепи постоянного тока.
Необходимо знать:
Необходимо уметь:
Пояснение к работе.
Из выражения для мощности на постоянном токе P = U·I видно, что её можно измерить с помощью амперметра и вольтметра косвенным путём. На рисунке 4.1. приведена схема включения амперметра и вольтметра.
Рисунок 4.1. Схема включения приборов для измерения мощности в цепи постоянного тока.
Метод получил широкое распространение из – за широкой доступности этих приборов и простоты схемы. Однако в этом случае необходимо проводить отсчет по двум приборам и вычисления, что усложняет измерение и снижает его точность.
Более просто и точно мощность находят непосредственно с помощью электродинамического ваттметра. На рисунке 4.2. показана схема включения ваттметра Pw для измерения мощности Р.
Рисунок 4.2. Схема включения ваттметра в цепь постоянного тока.
Задание.
Предварительная подготовка:
1) изучить методические рекомендации по проведению работы ;
2)составить структурную схему измерения мощности в цепи постоянного тока;
3) подготовить ответы на контрольные вопросы.
Порядок выполнения работы.
Рисунок 4.3. Электрическая схема.
В связи с тем, что в программе Workbench нет ваттметра в совокупности компонентов программы, необходимо собрать приставку к вольтметру постоянного тока, при использовании которой измеряемое им напряжение в вольтах будет в точности соответствовать мощности в ваттах. Приставка, внутренняя структура которой представлена на рисунке 9.4, включает в себя три компонента: источник напряжения, управляемый током в качестве датчика тока, источник напряжения, управляемый напряжением в качестве датчика напряжения, и умножитель, дающий на выходе напряжение численно равное мощности.
Рисунок 4.4. Схема приставки для измерения мощности.
Показания приборов и расчеты записать в таблицу 4.1.
Таблица 4.1- Опытные и расчетные данные
|
Измерено |
Вычислено |
|||
|
I |
U1 |
U2 |
P |
Pк.м. |
|
А |
В |
В |
Вт |
Вт |
Контрольные вопросы.
Лабораторная работа 5
Измерение активной энергии одноэлементным индукционным счётчиком
Цель работы: Включение счётчика в однофазную цепь и определение израсходованной энергии.
Необходимо знать:
- устройство и принцип действия однофазного индукционного счётчика;
- схемы включения счётчика в цепь;
- методы измерения энергии в однофазной цепи;
Необходимо уметь:
- правильно включать счётчики в измерительную цепь;
- измерять расход электрической энергии с заданной точностью.
Пояснение к работе.
Включение вращающих элементов счётчиков для учёта активной энергии производится по схемам включения ваттметров для измерения активной мощности. Генераторные зажимы токовых обмоток счётчиков обозначаются буквой Г, а зажимы к которым подключается нагрузка, - буквой Н.
Число оборотов диска счётчика, приходящееся на единицу учитываемой счётчиком энергии, называют передаточным числом счётчика. Передаточное число указывают на щитке счётчика. Например:
1 кВт/ч = 2500 оборотов диска.
Величина, обратная передаточному числу, т.е. энергия, учитываемая счётчиком за один оборот диска, называется номинальной постоянной счётчика СНОМ.
Cном (5.1)
где N0 – передаточное число счётчика.
Зная СНОМ. и число оборотов диска счётчика за данный интервал времени, можно определить учтенную за этот интервал времени энергию:
Wcч=Cном . N (5.2)
Действительное значение энергии можно определить по образцовому ваттметру и секундомеру:
W=Pw . tu (5.3)
где Pw – значение мощности, Вт, определённое по образцовому ваттметру
tu – интервал времени
Относительная погрешность счётчика в процентах определяется по формуле:
(5.4)
Задание.
Предварительная подготовка:
1) изучить методические рекомендации по проведению работы;
2) ознакомиться с приборами, предназначенными для выполнения данной работы, записать в отчёт характеристики приборов;
3) ответить на контрольные вопросы;
Порядок выполнения работы.
1. Подобрать приборы и оборудование для выполнения работы:
- Счётчик одноэлементный активный ________________________
- Амперметр _____________________________________________
- Вольтметр ______________________________________________
- Ваттметр _______________________________________________
- Лампы накаливания
2. Собрать схему и показать её для проверки преподавателю. Схема представлена на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1. Электрическая схема включения однофазного счётчика.
3. Подать напряжение на собранную схему. Записать показания приборов.
4. Подсчитать кол-во оборотов диска счётчика за интервал времени 5 минут.
5. Рассчитать номинальную постоянную счётчика по формуле (5.1). Рассчитать активную энергию, учтённую счётчиком за 5 минут по формуле (5.2).
6. Рассчитать действительное значение энергии, расходуемой нагрузкой по формуле (5.3).
7. Рассчитать относительную погрешность счётчика по формуле (5.4).
8. Результаты измерений и расчётов записать в таблицу 5.1.
Таблица 5.1- Опытные и расчётные данные
|
Измерено |
Вычислено |
|||||||
|
I |
U |
PW |
N |
tu |
Cном. |
Wcч |
W |
|
|
A |
B |
Вт |
Об. |
с |
Вт . с/об |
Вт . с |
Вт . с |
% |
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы.
1. Как включается однофазный индукционный счётчик в цепь?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Как определить номинальную постоянную счётчика?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Как расширить пределы измерения по току и напряжению однофазных счётчиков?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа 6
Измерение сопротивлений косвенным методом
Цель работы: Измерить малое и большое сопротивление электрической цепи постоянному току методом амперметра и вольтметра.
Необходимо знать:
Необходимо уметь:
Метод амперметра – вольтметра основан на раздельном измерении тока I в цепи измеряемого сопротивления Rх и напряжения U на его зажимах и последующем вычислении Rх по показаниям измерительных приборов:
Rх= (6.1)
Обычно ток измеряют амперметром, а напряжение вольтметром. Собственное потребление мощности вольтметром и амперметром вызывает присущую этому методу погрешность измерений. В схеме, показанной на рисунке 6.1, погрешность метода мала, когда сопротивление измеряемого резистора Rх много меньше сопротивления вольтметра Rv и током вольтметра Iv можно пренебречь. В схеме, показанной на рисунке 6.2, погрешность мала, когда сопротивление измеряемого резистора Rх много больше сопротивления амперметра Rа и напряжением Uа на амперметре можно пренебречь.
Рисунок 6.1. Схема для измерения Рисунок 6.2. Схема для измерения
малых сопротивлений больших сопротивлений
Задание.
Предварительная подготовка:
. Рисунок 6.3. Схема для измерения Рисунок 6.4. Схема для измерения малых сопротивлений. больших сопротивлений.
2.Установить внутреннее сопротивление амперметров RА равное 0,01 Ом и внутреннее сопротивление вольтметров Rv равное 100 кОм.
3.Включить схему под напряжение и изменяя сопротивление резисторов Rх от 0,1 Ом до
100 кОм, записать показания приборов в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 - Опытные и расчётные данные.
|
Заданное сопротив- ление, Rx |
Измерено |
Вычислено |
||||||
|
I1 |
U1 |
I2 |
U2 |
R= |
R = |
|||
|
Ом |
А |
В |
А |
В |
Ом |
% |
Ом |
% |
|
0.1 |
||||||||
|
0.5 |
||||||||
|
1 |
||||||||
|
10 |
||||||||
|
100 |
||||||||
|
1000 |
||||||||
|
10000 |
||||||||
|
100000 |
4. Рассчитать относительную погрешность измерения в процентах по формуле:
5. Написать вывод о зависимости методической погрешности измерения сопротивления от
схем включения приборов
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы.
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________
2. Достоинства и недостатки метода амперметра и вольтметра?
__________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Практическое занятие 2
Изучение комбинированных приборов
Цель работы: Научиться пользоваться комбинированными приборами, выбирать шкалу и определять цену деления для каждого предела измерения, вида и характера определяемой величины.
Необходимо знать:
Необходимо уметь:
В практике измерений широко используются комбинированные приборы, измеряющие постоянные и переменные токи, напряжения и сопротивления, - ампервольтомметры или авометры. Промышленностью выпускаются авометры разных типов Ц20, Ц4312 – Ц4315, Ц4325 и др. При всем многообразии конструктивного оформления их принцип действия примерно одинаков. Комбинированные приборы имеют кнопочный или ползунковый переключатель рода работы на три положения «Пост.», «Перем.», и «Ом», галетный переключатель пределов измерений и два или три входных зажима. Измерительный механизм магнитоэлектрической системы с внутрирамочным магнитом и креплением подвижной части на растяжках или полуосях имеет высокую чувствительность. Ток полного отклонения порядка 30 –40 мкА. Погрешность при измерении постоянного тока и напряжения составляет 2,5%, при измерении переменного тока и напряжения – 4%, при измерении сопротивления – 2,5%
Предварительная подготовка:
Порядок выполнения работы.
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Таблица 3.1- Пределы измерений электрических величин.
|
Тип прибора |
-U |
~U |
-I |
~I |
R |
|
В |
В |
А |
А |
Ом |
|
|
Ц20 |
|||||
|
ТЛ-4М |
Таблица 3.2- Цена деления каждого положения переключателя.
|
Тип прибора |
-U |
~U |
-I |
~I |
R |
|||||
|
Предел измерения |
Цена деления |
Предел измерения |
Цена деления |
Предел измерения |
Цена деления |
Предел измерения |
Цена деления |
Предел измерения |
Цена деления |
|
|
Ц20 |
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа 7
Измерение параметров сигнала осциллографом
Цель работы: Изучить структурную схему электронно-лучевого осциллографа и научиться использовать его для измерения электрических величин.
Необходимо знать:
Необходимо уметь:
Пояснение к работе.
Электронно-лучевой осциллограф (ЭЛО) – это измерительный прибор, предназначенный для наблюдения и исследования электрических процессов, а также для измерения ряда их параметров: максимального и мгновенного значения напряжений и токов, длительности импульсов, частоты и фазы периодических колебаний и других параметров.
По количеству исследуемых сигналов ЭЛО подразделяют на одно-, двух- и многолучевые.
Мгновенное напряжение в любой временной точке, в том числе и амплитудное, определяют как произведение числа делений отклонения луча по вертикали на установленный коэффициент отклонения. Так , на осциллограмме периодического сигнала (рисунок 7.1.) размеры на вертикали в точках А и Б соответственно равны 2 делениям и 2,3 деления, то при включенном внешнем делителе с коэффициентом деления 1:10 и коэффициенте отклонения, равном, например 0,5 В/дел, искомые напряжения соответственно составят 2*0,5*10=10В и 2,3*0,5*10=11,5 В
Рисунок 7.1. Осциллограмма периодического сигнала.
Временные интервалы определяют как произведение соответствующего числа делений по горизонтали между двумя временными точками на установленный переключателем длительности «ms/дел», «мs/дел» коэффициент развертки. Период сигнала, показанного на рисунке 7.1., при коэффициенте развертки, равном, например, 50 мкс/дел, составит 5*50 = 250 мкс, а частота – 1/250*10-6 = 4000 Гц.
Угол сдвига фаз между двумя периодическими напряжениями определяют методом линейной развертки. При применении двулучевого осциллографа на экране создается изображение двух напряжений (рисунок 7.2), фазовый сдвиг х между которыми надо измерить. По измеренным отрезкам аb и ас вычисляется:
х = (7.1)
Рисунок 7.2. Измерение фазы методом линейной развертки.
Задание.
Предварительная подготовка:
Порядок выполнения работы.
Электрическая схема представлена на рисунке 7.3.
Рисунок 7.3. Электрическая схема.
4.1 Управление масштабом времени (TIME BASE):
4.2. Управление каналами А и В
4.3 Управление синхронизацией (Trigger)
5. Провести измерения параметров сигнала осциллографом:
5.1 Измерить мгновенные значения напряжений в любой точке осциллограммы (Um), для чего нажать на клавишу ZOOM (Expand) на панели простой модели и открыть окно расширенной модели осциллографа. На экране расположены два курсора, обозначаемые 1 и 2, при помощи которых можно измерить мгновенные значения напряжений в любой точке осциллограммы. Для этого перетащите мышью курсоры за треугольники в их верхней части в требуемое положение. Координаты точек пересечения первого курсора с осциллограммами отображаются на левом табло, координаты второго курсора - на среднем табло.
5.2 По амплитудному напряжению U1m, и U2m вычислить действующее значение напряжения U и UR по формуле:
U=; (7.2) UR=. (7.3)
5.3 Рассчитать действующее значение тока по формуле:
(7.4)
6. Измерить временной интервал периода сигналов Т, для чего курсор 1 установить в начале периода синусоиды сигнала А, а курсор 2 в конце периода синусоиды сигнала А (ноль напряжения). Результат измерения временного интервала периода Т=(Т2 – Т1)1 отображен на правом табло. Записать результат в таблицу 7.1.
7.Рассчитать частоту сигналов по формуле:
, (7.5)
где Т- время периода сигнала.
8.Измерить угол сдвига фаз между напряжением UR, повторяющим кривую тока I и напряжением цепи U, для чего курсор 1 выставить на ноль тока, а курсор 2- на ноль напряжения. Временной сдвиг между током и напряжением отображен на правом табло tx=(Т2 – Т1)2. Результат измерения записать в таблицу 7.1.
9.Вычислить фазовый сдвиг по формуле:
(7.6)
где Т – время периода сигналов
Результаты измерений и расчеты записать в таблицу 7.1.
Таблица 7.1- Опытные и расчетные данные
|
Измерено |
Вычислено |
|||||||
|
U1m |
U2m |
T=(Т2-Т1)1 |
tx=(T2-T1)2 |
U |
UR |
I |
f |
|
|
В |
В |
с |
с |
В |
В |
А |
Гц |
град |
10.Зарисовать осциллограммы исследуемых напряжений
Контрольные вопросы.
Лабораторная работа 8
Измерение коэффициента мощности
Цель работы: Освоить метод измерения коэффициента мощности и фазового сдвига между напряжением и током в нагрузке фазометром.
Необходимо знать:
- устройство и принцип действия фазометра;
- схемы включения фазометров в цепь;
- методы измерения фазового сдвига и коэффициента мощности.
Необходимо уметь:
- включать фазометры в измерительную цепь;
- производить измерение угла сдвига фаз и коэффициента мощности.
Пояснение к работе.
В данной работе для измерения фазового сдвига между напряжением и током в нагрузке и коэффициента мощности используется электродинамический логометр. Подвижная часть механизма электродинамического фазометра, представляющая две жёстко скреплённые между собой под углом 60º рамки, крепится на осях и опорах. Последовательно с одной катушкой включена катушка индуктивности L с большим реактивным сопротивлением XL, следовательно ток в этой катушке отстаёт от напряжения на угол 90 градусов, а последовательно с другой катушкой включен резистор с большим сопротивлением RД, следовательно ток в катушке совпадает по фазе с напряжением. В установившимся режиме подвижная часть займёт положение, при котором M1=M2, где M1 и M2 – вращающие моменты, направленные навстречу друг другу. Если обеспечить равенство токов в катушках, то угол поворота подвижной части будет равен фазовому сдвигу между напряжением и током в нагрузке. Прибор имеет линейную шкалу. Шкала прибора может быть проградуирована также в значениях коэффициента мощности, то есть в значениях cos.
Задание.
Предварительная подготовка:
1) изучить методические рекомендации по выполнению работы;
2) ознакомиться с приборами и оборудованием, имеющимся на стенде, записать характеристики приборов;
3) подготовить ответы на контрольные вопросы;
Порядок выполнения работы.
1. Подобрать приборы и оборудование для выполнения работы:
- ЛАТР
- Фазометр ___________________________
- Ваттметр ___________________________
- Амперметр __________________________
- Вольтметр __________________________
- Конденсатор
- Реостат
2. Собрать схему и показать её для проверки преподавателю. Схема представлена на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1. Электрическая схема измерения коэффициента мощности.
3. Подать на схему напряжение 60В (контролировать по показанию вольтметра), затем, изменяя ёмкость конденсатора отключением тумблеров, провести прямое измерение фазометром фазового сдвига между напряжением и током в нагрузке и коэффициента мощности (cos). Показания приборов при разных характерах нагрузки записать в таблицу 8.1.
Таблица 8.1- Опытные и расчётные данные
|
Измерено |
Вычислено |
|||||
|
U |
I |
PW |
cos |
cos |
||
|
В |
А |
Вт |
Град. |
- |
- |
Град. |
4. Вычислить коэффициент мощности (cos) и угол сдвига фаз косвенным методом, используя прямые измерения тока амперметром, напряжения вольтметром и мощности ваттметром по формуле:
cos= (8.1)
5. Объяснить полученные результаты.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы.
1. Устройство и принцип действия фазометра?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Какими методами можно измерить угол сдвига фаз между током и напряжением и коэффициент мощности?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Литература