АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ
Электротехниканың теориялық негіздері кафедрасы
ЭТН2. Бірфазалы және үшфазалы электр тізбектерін зерттеу.
Зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқау
5В0718 – Электроэнергетика мамандығының студенттеріне арналған
Алматы 2010
Құрастырушылар: Ж.Қ. Әміров, М.М. Аршидинов, А.Ж. Ерсейтова.ЭТН2. Бірфазалы және үшфазалы электр тізбектерін зерттеу. Зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқау. – Алматы: АЭжБИ, 2010. – 23б.
Әдістемелік нұсқауда зертханалық жұмыстарға, жұмысты безендіруге және қорғауға қатысты жалпы жағдайлар жинақталған.
Әр зертханалық жұмыстар келесідей бөлімдерден тұрады: жұмыстың мақсаты, жұмысқа дайындық, жұмысты орындау реті, жасалған жұмысқа кіріспе, жұмыс нәтижесін безендіру және түрлендіру. Әдістемелік нұсқау 5B0718–«Электроэнергетика» мамандығының студенттеріне арналған.
Мазмұны
№1. Зертханалық жұмыс. Өзара индундиктівті тізбекті зерттеу.
№2. Зертханалық жұмыс. Қорек көзі мен қабылдағышы жұлдызша тәрізді байланысқан үшфазалық тізбек
№3. Зертханалық жұмыс. Үшбұрыштап қосылған үшфазалы тізбекті зерттеу.
№4. Зертханалық жұмыс. Пассивті төртұштықты зерттеу
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
1 Зертханалық жұмыс
Өзара индундиктівті тізбекті зерттеу
1.1. Жұмыстың мақсаты:
Индуктивті байланысқан орамасы бар тізбекті тәжірибелік жолмен зерттеп, оқып – үйрену.
1.2. Жұмысқа дайындық:
«Өзара индуктивті тізбек» бөлімін қайталау:
//Л1//с. 114–123; 127-129.
Тапсырманы орындау барысы:
1.2.1 Индуктивті байланысқан элементтер тізбегіне анықтама беру. Байланыс коэффициентінің кейіптемесін көрсету.
1.2.2 Өзара индуктивтіліктің ЭҚК және кернеудің қалай табылатынын көрсету. Оның шешімін лездік және кешенді түрде жазу.
1.2.3 Аттас қысқыштарға анықтама беру. Аттас қысқыштарды қалай белгілеуді түсіндіру.
1.2.4 Кирхгофтың екінші заңы бойынша кешенді түрде теңдеу құру және тізбектеліп жалғанған индуктивті байланысқан ораманың бағыттас және қарсы қосылудағы токтың және кернеудің векторлық диаграммасын тұрғызу:
1.2.5 Кирхгоф заңдарына кешенді түрде теңдеулер жүйесін құру және параллель жалғанған индуктивті байланысқан ораманың кернеулік және тоқтық диаграммасын екі нұсқада тұрғызу: аттас қысқыштың бір түйінге және әртүрлі түйінге қосылуы.
Жұмыстың орындалу реті
1.3.1 Тізбекті 1.1 сурет бойынша жинау. Кернеу көзін 5÷10 В аралығында орнату, жиілігі f=1000 Гц тең. Вольтметр мен амперметр көрсеткішін жазып алу. Тізбекті қорек көзінен ажыратып, амперметр көмегімен ораманың активті кедергісін өлшеу. Өлшеуді әр орама үшін жүргізу.
1.3.2 Тізбекті 1.2 сурет бойынша жинау. Кернеу көзін 5÷15 в аралығында орнату, жиілігі f=1000 Гц. U1, U2 кернеулерін және I1 тогының мәнін өлшеу және жазып алу.
1.3.3 Тізбекті тізбектеліп жалғанған екі индуктивті байланысқан орамамен жинау (1.3сурет). Кірісіндегі кернеу 5÷20 В аралығында, жиілігі f=1000 Гц. Кірісіндегі және әр ораманың қысқышындағы токты және кернеуді өлшеу. Екінші ораманың қысқышының қосылу ретін өзгертіп, қайтадан өлшеу. Өлшеу нәтижесі бойынша екі ораманың аттас қысқыштарын табу.
1.3.4 Екі ораманы бір түйінге қосып, тізбекті 1.4 сурет бойынша жинау. Жиілігі 1000 Гц және кернеу көзі 5÷10 В аралығында болғандағы барлық аспаптардың көрсетуін жазып алу керек. Екінші ораманың қысқышының қосылуын өзгертіп, қайтадан барлық аспаптардың көрсетуін жазып алу керек (кернеу көзінің көрсетуін өзгертпей қалдырыңыз).
1.3.5 Тізбекті 1.5 сурет бойынша жинау.1000 Гц жиілігі бар кірісіне U1=5÷15 В кернеу көзін орнату. Жүктеменің кедергісі R=200÷500 Ом. Барлық аспаптардың көрсетуін жазып алу керек.
1.4 Жұмыс нәтижелерін өңдеу және безендіру
1.4.1 1.3.1 бөліміндегі өлшеу нәтижесі бойынша XL1 , XL2 индуктивтік кедергілерін есептеу және әр бір ораманың L1 ,L2 индуктивтілігін есептеу.
1.4.2 Тәжірибе нәтижесінен 1.3.2 бөліміндегі өзара индукцияның кедергісін XМ және өзара индуктивтілікті есептеу. L1 ,L2 мәндерімен индуктивті байланыс коэффицентін КМ есептеу.
1.4.3 Индуктивті ораманың бағыттас және қарсы қосылуы кезінің токқа және кернеуге байланысты векторлық диаграммасын тұрғызу. Тәжірибелік зерттеу нәтижелерін 1.3.3 бөліміндегі векторлық диаграмма арқылы есептелген мәндерімен салыстыру.
1.4.4 Аттас қысқыштардың бір түйінмен және әртүрлі түйінмен байланысын 1.3.4 бөліміндегі нәтижелер арқылы векторлық диаграммасын тұрғызу. Векторлық диаграмма мәндерін тәжірибелік мәндерімен салыстыру.
1.4.5 Бастапқы векторы I2 тогы деп алып, 1.5 суретіндегі сұлбаға векторлық диаграмма тұрғызу. I2 тогының мәнін 1.3.5 бөліміндегі өлшенген тәжірибелік мәнге тең. Векторлық диаграмма бойынша U1 табу және 1.3.5 бөліміндегі мәнімен салыстыру.
1.4.6 Орындаған жұмысты қорытындылау.
2 Зертханалық жұмыс
Қорек көзі мен қабылдағышы жұлдызша тәрізді байланысқан үшфазалы тізбекті зерттеу
2.1 Жұмыстың мақсаты:
Қорек көзі мен қабылдағышы жұлдызша байланысқан тізбекті зерттеуді тәжірибелік жолмен оқып үйрену.
2.2 Жұмысқа дайындық
ЭТН курсының «Үшфазалы тізбек» бөлімін қайталау:
//Л1//с. 169-177; 179-182; 185-186. 10.1 мысал;
//Л2//с. 184-199.
Келесі сұрақтарға жауап беру:
2.2.1 Қабылдағыш пен қорек көзінің қандай фазалық байланысы «жұлдызша байланысқан» деп аталады?
2.2.2 Үшфазалық тізбектің сұлбадағы қандай нүктелер бейтарап, қандай сым бейтарап (нөлдік) сым деп аталады?
2.2.3 Қандай сымдар сызықты деп аталады, токпен кернеудің қандай шамасы фазалық, ал қайсысы сызықты деп аталады.
2.2.4 Үшфазалық тізбектегі кай ереже симметриялық деп аталады?
2.2.5 Симметриялық ережедегі ток
пен кернеулердің фазалық және сызықтық
шамаларының қатынастары қандай, қандай мәнге
тең 
?
2.2.6 
кернеуді есептеу формуласын екі түйін
тәсілі арқылы жазу.
2.2.7 Үшфазалық тізбектің бейтарап сымы жоқ ережелердегі токтың векторлық диаграммасын және кернеудің топографиялық диаграммасын тұрғызу:
- симметриялық ереже (активті кедергінің барлық фазалары үшін );
- апатты ережелер – нұсқаға сәйкес қабылдағыштың фазаларының біреуіндегі үзіліс және қысқа тұйықталу, басқа екі фазаның кедергісі активті және тең;
Симметриялық ережені апатты ережемен салыстырғандағы ток пен кернеудің қалай өзгеретінін топографиялық және векторлық диаграммалары арқылы анықтау.
2.2.8 n потенциал нүктелерінің келесі ережелердегі годографын тұрғызу.
- нұсқаға сәйкес
фазалардың біреуіндегі R кедергі 0 ден 
ке дейін өзгереді ,
басқа екі фазаның кедергісі активті және тең;
- фазалардың біреуіндегі
сыйымдылық С 0 ден ке дейін
өзгереді, басқа екі фазаның кедергісі активті және
тең.
2.2.9 Үшфазалық тізбектің бейтарап сымдарының келесі ережелердегі токтың векторлық диаграммасын және кернеудің топографиялық диаграммасын тұрғызу:
- симметриялық ереже (қабылдағыштағы активті кедергінің барлық фазалары үшін );
- апатты ережелер – нұсқаға сәйкес жүктеменің фазаларының біреуіндегі үзіліс, басқа екі фазаның кедегісі активті және тең ;
- нұсқаға сәйкес біртекті емес жүктеме
Топографиялық және векторлық диаграммалары арқылы симметриялық ережедегі ток пен кернеудің калай өзгеретінін симметриялық емес ережемен салыстыру.
2.2.10 Үшфазалық тізбектің «жұлдызша - жұлдызша» байланысқан бейтарап емес және бейтарап сымдарының сұлбасын салу. (сурет 2.1-2.2). Нәтижелерді 2.1, 2.2. кестеге енгізу.
2.3 Жұмыстың орындалу тәртібі
2.3.1 Жұмыста қолданылатын
кедергілердің 
резисторларының
параметрларын өзгерту. Тең кедергілер 
резисторларын теру.
2.3.2 Оқытушының тапсырмасына сәйкес үшфазалық кернеудің блогын қосу және фазалық ЕҚК мәнін орнату. Қорек көзінің фазасын жұлдызшамен жинау.
2.3.3 Қорек көзі мен
қабылдағышы жұлдызша бейтарап сыммен байланысқан
үшфазалық тізбекті жинау. Қөрек көзінің
және қабылдағыштың бейтарап нүктелерін амперметр
арқылы қосу. Қабылдағыштың барлық фазасындағы
кедергілер активті және тең: 
(симметриялық ереже). Қабылдағыш
фазасындағы токты, 
бейтарап
сымдағы, қабылдағыштың фазалық және сызықтық
кернеулерін өлшеу. Өлшеу нәтижесін 2.1. кестеге енгізу.
2.3.4 Апатты ережені тәжірибелік
зерттеу, тізбектің бейтарап сымның
қабылдағыштың бір фазасы үзілуі кезінде пайда болады (нұсқаға
сәйкес). Қабылдағыштың фазасындағы басқа
екі кедергісі 2.3.3 бөліміндегідей. Қабылдағыштың
фазасындағы токтарды , қабылдағыштың фазалық
және сызықтық кернеулерін өлшеу. Өлшеу нәтижесін
2.1 кестеге енгізу.
2.3.5 Қабылдағыштың бір
фазасындағы активті кедергіні өлшеу кезіндегі үшфазалық
тізбектің бейтарап сымындағы симметриялық емес ережесін
тәжірибелік жолмен зерттеу (нұсқаға сәйкес).
Қабылдағыштың фазасындағы басқа екі кедергісі 2.3.3
бөліміндегідей. Қабылдағыштың фазасындағы токтарды
,
қабылдағыштың фазалық және сызықтық
кернеулерін өлшеу. Өлшеу нәтижесін 2.1 кестеге енгізу.
2.3.6 Үшфазалы электр тізбегіндегі бейтарап сымдағы симметриялық емес ережені тәжірибелік зерттеу. Қабылдағыштың фазасына активті кедергі R, индуктивтілік L, сыйымдылық C қосамыз (нұсқаға сәйкес). Тәжірибенің нәтижесін 2.1 кестеге енгіземіз.
2.3.7 Қорек көзі мен
қабылдағыш фазаларын жұлдызша байланыстырып
симметриялық үшфазалық тізбек жинау. Бейтарап сымды үзу.
Қорек көзі мен қабылдағыштың бейтарап сым
нүктелерінің арасына вольметр жалғау. Қабылдағыштың
барлық фазасындағы кедергісі 2.3.3 бөліміндегідей.
Қабылдағыштың фазасындағы токтарды,
қабылдағыштың фазалық және сызықтық
кернеулерін, бейтараптың ығысу кернеуі өлшеу. Өлшеу нәтижесін
2.2. кестеге енгізу.
2.3.8 Апатты ережені тәжірибелік
зерттеу, тізбектің бейтарап емес сымының
қабылдағыштың бір фазасынан үзілуі кезінде пайда
болады. Фаза 2.3.4 бөліміндегідей («бос жүріс» режимі). Жүктемедегі
басқа екі кедергі 2.3.3 бөліміндегідей. Токтарды,
қабылдағыштағы фазалық және сызықтық
кернеуді, бейтараптың ығысу кернеуі өлшеу. Өлшеу нәтижесін
2.2. кестеге енгізу.
2.3.9 Апатты ережені тәжірибелік
зерттеу, үшфазалық электр тізбектегі бейтарап емес сымындағы
жүктеменің бір фазасындағы қысқа
тұйықталу кезінде пайда болады (фаза 2.3.4 бөліміндегідей
сияқты). Жүктемедегі басқа екі кедергі 2.3.3 бөліміндегідей.
Токтарды, қабылдағыштағы фазалық және
сызықтық кернеуді, бейтараптың ығысу кернеуін өлшеу. Өлшеу нәтижесін
2.2.кестеге енгізу.
2.3.10 Бейтарап емес сымның
үшфазалық электр тізбегіндегі симметриялық емес ережесін
тәжірибелік зерттеу. Айнымалы активті кедергінің бір фазасын
қосу (фаза 2.3.4 бөліміндегідей), қабылдағыштың
фазасындағы басқа кедергілері бірдей және 2.3.3 бөліміндегідей.
Тоқтарды, фазалық және сызықтық кернеу, бейтараптың
ығысу кернеуін айнымалы
активті кедергінің екі мәні үшін өлшеу. Өлшеу
нәтижесін 2.2. кестеге енгізу.
2.3.11 Бейтарап емес сымның
үшфазалық электр тізбегіндегі симметриялық емес ережесін
тәжірибелік зерттеу. Айнымалы сыйымдылықтың С бір фазасын
қосу (фаза 2.3.4 бөліміндегідей), басқа екі фаза кедергілер
активті және бірдей (фаза 2.3.3 бөліміндегідей). Тоқтарды
өлшеу, фазалық және сызықтық кернеу, бейтараптың
ығысу кернеуін сыйымдылықтың
С екі мәні үшін. Өлшеу нәтижесін 2.2. кестеге енгізу.
2.4 Жұмысты безендіру және нәтижелерді талдау
2.4.1 2.3.3 бөліміндегідей тәжірибелік берілгендерден кернеудің топографиялық диаграммасын тұрғызу (топографиялық диаграммага N қорек көзінің және n қабылдағыштың бейтарап жағдайын көрсету), токтардың векторлық диаграммасын тұрғызу.
Симметриялық ережедегі сызықтық және фазалық кернеулердің қатынастарын тексеру.
Фазалық кернеудің және
фазалық кедергінің белгілі мәнімен токтың әсерлік
мәнін есептеу. Бейтарап сымдағы токты векторлық диаграмма арқылы
анықтау, симметриялық ережеде ток 
нөлге тең екеніне көз
жеткізу керек. Өлшеу нәтижесін 2.2. кестеге енгізу. Теориялық
мәнін тәжірибелік мәнімен салыстыру.
2.4.2 2.3.4 бөліміндегідей тәжірибелік
берілгендерден жүктеме фазасындағы кернеудің
топографиялық диаграммасын және токтардың векторлық
диаграммасын тұрғызу. векторлық диаграммадан
анықтау. Нәтижесін 2.1 кестеге енгізу керек («теориялық
зерттеу» жолына). Теориялық жүзде тұрғызылған (2.2.9
бөліміндегі) топографиялық және векторлық
диаграммаларды қолдана отырып, жүктеменің бір
фазасындағы үзілістегі токпен кернеудің мәнін
анықтау. (фаза 2.3.4 бөліміндегідей). Нәтижесін 2.1 кестеге
енгізу керек.
2.4.3 2.3.5 бөліміндегідей
тәжірибелік берілгендерден кернеудің топографиялық
диаграммасын және токтардың векторлық диаграммасын
тұрғызу керек. Веторлық диаграмма арқылы бейтарап
сымдағы токты анықтау.
Тәжірибелік жолмен табылған салыстыру. Нәтижесін 2.2 кестеге
енгізу.
2.4.4 2.3.6 бөліміндегідей тәжірибелік
берілгендерден кернеудің топографиялық диаграммасын және
токтардың векторлық диаграммасын тұрғызу. Векторлық
диаграмма арқылы бейтарап сымдағы тоқты анықтау. Тәжірибелік жолмен
табылған салыстыру.
Нәтижесін 2.2 кестеге енгізу.
2.4.5 2.3.3, 2.3.4, 2.3.5 бөліміндегідей
тәжірибелік берілгендерінен - дің айнымалы кедергі
фазасындағы токтан тәуелділік графигін салу.
2.4.6 2.3.7 бөліміндегідей тәжірибелік берілгендерден кернеудің топографиялық диаграммасын және токтардың векторлық диаграммасын тұрғызу. 2.2.7 бөліміндегідей тұрғызылған диаграммаларды пайдалана отырып, ток пен кернеудің мәнін анықтау. Нәтижесін 2.2 кестеге енгізу керек («теориялық зерттеу» жолына)
2.4.7 2.3.8 бөліміндегідей тәжірибелік берілгендерден кернеудің топографиялық диаграммасын және токтардың векторлық диаграммасын тұрғызу. 2.2.7 бөліміндегідей теориялық жүзде тұрғызылған диаграммаларды пайдала отырып, ток пен кернеудің мәнін анықтау. Нәтижесін 2.2 кестеге енгізу керек («теориялық зерттеу» жолына)
2.4.8 2.3.9 бөліміндегідей тәжірибелік берілгендерден кернеудің топографиялық диаграммасын және токтардың векторлық диаграммасын тұрғызу. 2.2.7 бөліміндегідей теориялық жүзде тұрғызылған диаграммаларды пайдала отырып, ток пен кернеудің мәнін анықтау. Нәтижесін 2.2 кестеге енгізу керек («теориялық зерттеу» жолына)
2.4.9 2.3.10 бөліміндегідей
тәжірибелік берілгендерден кернеудің топографиялық және
токтардың векторлық диаграммаларын тұрғызу. Айнымалы
активті кедергінің екі мәні үшін 
бейтарап кернеудің ығысуын
есептеу (кедергінің мәні 2.3.10 бөліміндегідей),
кернеудің осы мәнін топогрфиялық диаграммаға
қоямыз және кедерінің осы мәніндегі n
қабылдағыш бейтарап нүктелерін диаграммадан белгілейміз. Диаграммадан
қабылдағыштың фазалық кернеулерінің 
теориялық мәнін есептеу
керек. Қабылдағыштың табылған фазалық
кернеулерінен 
токтарды есепте.
Нәтижесін 2.2 кестеге енгіз ( «теориялық зертеу» жолына). n
годографтың түзу сызық екенін көрсету.
2.4.10 2.3.11 бөліміндегідей тәжірибелік
берілгендерден кернеудің топографиялық диаграммасын және
токтардың векторлық диаграммасын тұрғызу.
Топографиялық диаграммада n нүктенің потенциал годографын
тұрғызу (дөңгелек диаграмма), сыйымдылықтың
С екі мәні үшін домалақ диаграммадағы n
нүктесінің орнын (2.3.11 бөліміндегідей) және
қабылдағыштың фазалық кернеулерін, токтарды анықтау. Нәтижесін 2.2
кестеге енгіз ( «теориялық зертеу» жолына).
2.4.11 Үшфазалық тізбектің барлық жұмыс істеу ережелеріндегі:
- тәжірибелік мәнін теориялық мәнімен салыстыру және қорытынды шығару;
- үшфазалық тізбектің бейтарап сымындағы және оның үзілісіндегі ток пен кернеуді салыстыру. Қорытынды жасау және бейтарап сымның маңызын бағалау.
Кесте 2.1
|
Жұмыс ережесі |
Зерттеу түрі |
Кернеудің мәні, В |
Токтың мәні, мА
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тәжірибелік |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теориялық |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кесте 2.2
|
Жұмыс ережесі |
Зеттеу түрі |
Кернеудің мәні, В
|
Токтың мәні, мА
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Тәжір. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теор. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кесте 2.3
|
Нұсқа
|
Тізбектің жұмыс істеу ережесі |
|||||
|
Үзіліс және қысқа тұйықталу |
Фазадағы айнымалы кедергі R |
Фазадағы айнымалы сыйымдылық С |
Біртекті емес жүктеме |
|||
|
фаза А |
фаза В |
Фаза С |
||||
|
1 2 3 4 5 6 |
В A C B A C |
В A C B A C |
В A C B A C |
L C R R C L |
C R C L L R |
R L L C R C
|
3 Зертханалық жұмыс
Үшбұрыштап қосылған үшфазалы тізбекті зерттеу
3.1 Жұмыстың мақсаты:
Үшбұрыштап қосылған үшфазалы тізбекті тәжірибелік жолмен зерттеп үйрену.
3.2 Жұмысқа дайындық:
ЭТН курсының «Үшфазалы тізбек» бөлімін қайталау:
//Л1//с. 169-178; 180; 185-186; 10.2 мысал;
//Л2//с. 184-199.
Үшбұрыштап қосылған үшфазалы тізбектің сұлбасын салу. Сұлбада сызықтық және фазалық токты, кернеуді көрсету (3.1 сурет).
Келесі сұрақтарға жауап беру:
3.2.1 Үшбұрыштап қосылған үшфазалы тізбекте сызықтық және фазалық тоқ және кернеу қалай байланысқан?
3.2.2 Симметриялық ережедегі сызықтық токпен фазалық токтың байланысы қалай?
3.2.3 Симметриялық ережеде жүктеменің кедергісі барлық фазада активті және біркелкі кезінде топаграфиялық және векторлық диаграмма салу (Rab=Rbc=Rca).
3.2.4 Нұсқаға сәйкес апаттық ережедегі (сызықтық өткізгішті үзіп тастау кезіндегі) сұлбасын салу және векторлық диаграммасын тұрғызу.
3.2.5 Нұсқаға сәйкес апаттық ережедегі (фазалық қабылдағышты үзіп тастау кезіндегі) сұлбасын салу және векторлық диаграммасын тұрғызу.
3.2.6 Нұсқаға сәйкес резистордан, индуктивтіліктен және сыйымдылықтан тұратын үшбұрыштап қосылған үшфазалы тізбектің сұлбасын салу және топографиялық, векторлық диаграммасын салу.
3.2.7 3.1 кестесін салу. Диаграммаға байланысты симметриялы емес ережеде симметриялық ережеге қарағанда токпен кернеудің қалай өзгеретінін табу.
3.3 Жұмыстың орындалу реті
3.3.1 Кедергілері бірдей Rab,Rbc,Rca үш резистордан тұратын үшбұрыштап қосылған үшфазалы тізбекті жинау. Оқытушының нұсқауымен фазалық ЭДС мәнін беру. Кернеу мен токты өлшейтін аспапатарды алдын ала тексеру. Симметриялық ережедегі фазалық және сызықтық токпен кернеудің мәнін өлшеу және 3.1 кестесіне енгізу.
3.3.2 Нұсқаға сәйкес тәжірибелік жолмен апаттық ережеде бір сызықтық өткізгішінің үзілген тізбегін зерттеу. Жүктеме кедергілері 3.3.1 бөліміндегідей. Апаттық ережеде қорек көзі мен қабылдағыштың токтарын және кернеулерін өлшеу және 3.1 кестесіне енгізу
3.3.3 Нұсқаға сәйкес тәжірибелік жолмен апатық ережеде бір фазалық жүктемесінің үзілген тізбегін зерттеу. Жүктеменің қалған екі фазалық кедергілері 3.3.1 бөліміндегідей. Апаттық ережеде қорек көзі мен қабылдағыштың кернеуін өлшеу және 3.1 кестесіне енгізу.
3.3.4 Нұсқаға сәйкес резистордан, индуктивтіліктен және сыйымдылықтан тұратын үшбұрыштап қосылған үшфазалы тізбекті жинау. Кернеулердің және токтардың мәндерін өлшеп, 3.1 кестесіне енгізу.
3.4 Жұмыс нәтижелерін өңдеу және безендіру
3.4.1 Тәжірибелік 3.3.1 бөліміне сәйкес кернеудің топографикалық және токтың векторлық диаграммасын тұрғызу. Симметриялық ережеде сызықтық және фазалық токтың байланысын тексеру. Фазалық кернеу мен фазалық кедергінің белгілі мәнімен қабылдағыштың тогын есептеу. Мәндерін 3.1 кестесіне енгізу.
3.4.2 Тәжірибелік 3.3.2 бөліміне сәйкес қорек көзі мен қабылдағыштың фазалық кернеуінің топографикалы диаграммасын тұрғызу. Фазалық токтың векторлық диаграммасын тұрғызу және одан сызықтық токты табу. Топографикалық және векторлық диаграммадан табылған мәндерін 3.1 кестесіне енгізу.
3.4.3 Тәжірибелік 3.3.3 бөліміне сәйкес фазалық токтың векторлық диаграммасын тұрғызу және одан сызықтық токтарды тауып, өлшенген мәндерімен салыстыру. Диаграммадан табылған токтың мәндерін 3.1 кестесіне енгізу.
3.4.4 Тәжірибелік 3.3.4 бөліміне сәйкес фазалық токтың векторлық диаграммасын тұрғызу және одан сызықтық токтарды тауып, өлшенген мәндерімен салыстыру. Диаграммадан табылған токтың мәндерін 3.1 кестесіне енгізу.
3.4.5 Жасалған зертханалық жұмыста тәжірибелік және диаграмма мәндері арқылы симметриялық және апаттық ережелердегі активті және толық қуатты есептеу. Қуаттарды салыстырып, қорытынды жасау.
3.4.6 Тәжірбиелік және топографиялық диаграмма мәндері арқылы симметриялық емес ережедегі ізделінген активті, реактивті және толық қуатты есептеу.
3.4.7 Жұмысқа толық қорытынды жасау. Тәжірбиелік мәндерін векторлық диаграммадан алынған мәндерімен салыстыру. Апаттық ережедегі қабылдағыштың жеке фазасының кернеуіне, фазалық және сызықтық тогына назар аудару.
Кесте 3.1
|
Жұмыс ережесі |
Зерт. Түрі |
Кернеу мәні |
Ток мәні |
||||||||||
|
|
|
В |
В |
В |
В |
В |
В |
мА |
мА |
мА |
мА |
мА |
мА |
|
|
Тәжір. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кесте 3.2
|
Нұсқа
|
Тізбектің жұмыс істеу ережесі |
||||
|
Үзілген сызықтық өткізгізг. |
Үзілген қабылдағыштың фазасы |
Бірқалыпты емес жүктеме |
|||
|
Фаза ав |
Фаза вс |
Фаза са |
|||
|
1 2 3 4 5 6 |
А В C A В C |
вс ав са са вс ав |
R C L L C R |
L R R C L C |
C L C R R L
|
Сурет 3.1– Қабылдағышты үшбұрыштап қосу сұлбасы
Сурет 3.2 – Генератор орауышының үшбұрышты қосу
сұлбасы
4 Зертханалық жұмыс
Пассивті төртұштықты зерттеу
4.1 Жұмыстың мақсаты:
Симметриялық пассивті төртұштықты түрлі ережелерде тәжірибелік зерттеуде оқып үйрену.
4.2 Жұмысқа дайындық
«Төртұштықтар» бөлімін қайталау:
//Л1//c. 132-150
Сұрақтарға жауап беру және келесілерді орындау:
4.2.1 Қандай электр тізбек төртұштықтар деп аталады? Шартты белгілерін көрсетіңіз.
4.2.2 Қандай төртұштықтар пассивті деп аталады?
4.2.3 Қандай төртұштықтар симметриялық деп аталады?
4.2.4 А типті төртұштықтың теңдеулерінің түрі қандай?
4.2.5 Симметриялық төртұштықтардың (А,В,С,D) коэффициенттері қандай қатынастармен байланысты?
4.2.6 Симметриялық
төртұштықтың кіріс кедергісін 
анықтайтын
кейіптемені жазыңыз.
4.2.7 Бос жүріс кедергісін 
тәжірибелік жолмен калай
анықтайды. 
және
, 
және
симметриялық
төртұштықпен қалай байланысты?
4.2.8 Бос жүріс пен қысқа тұйықталуды пайдаланып, (А, В, С, D) төртұштықтың коэффициенттерін анықтайтын кейіптемесін жазыңыз.
4.2.9 Симметриялық
төртұштықтағы сипаттамалық кедергісін 
қалай анықтайды және
төртұштықтың коэффициенттері арқылы қалай
анықталады?
4.2.10 Берілген нұсқаға
сәйкес сипаттамалық
кедергісін есептеу
4.2.11 Келісілген жүктеме ережесі деп қандай ереже аталады?
4.2.12 Қандай параметрді Г төртұштықтың тұрақты өткізу деп атайды? Cимметриялық Г төртұштықты анықтайтын кейіптемені жазыңыз.
4.2.13 Симметриялық төртұштықтағы тұрақты әлсіреу (өшу коэффициенті) а және фазалық коэффициент в қалай анықталады?
4.2.14. 4.2. кестесін дайындау.
4.2.15 Тәжірибелік зерттеуге берілген 4.2 кестедегі ережелердің сұлбасын сызу.
Кесте 4.1
|
Нұсқа № |
Төртұштық сұлбалары |
|
|
|
|
|
1 |
4.1 сурет |
5 |
1000 |
20 |
1 |
|
2 |
4.1 сурет |
7 |
900 |
15 |
2 |
|
3 |
4.2 сурет |
6 |
800 |
20 |
1,5 |
|
4 |
4.2 сурет |
4 |
1100 |
10 |
1 |
|
5 |
4.3 сурет |
8 |
600 |
25 |
1 |
|
6 |
4.3 сурет |
3 |
700 |
10 |
2 |
|
7 |
4.4 сурет |
5 |
900 |
20 |
0,5 |
|
8 |
4.4 сурет |
6 |
800 |
10 |
1,5 |
Кесте 4.2
|
Төртұштықтың жұмыс істеу ережесі |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кілттегі бос
жүріс |
|
|
|
|
|
|
|
Кілтіндегі
қысқа тұйықталу |
|
|
|
|
|
|
|
Жүктеме
келісілуі |
|
|
|
|
|
|
4.3 Жұмыстың орындалу реті
4.3.1 8.5 суретіндегі тізбекті жинап, оған
қарастырылатын симметриялық төртұштықты
қосамыз, 
және С мәндерін нұсқаға
сәйкес орнату (4.1 кесте)
4.3.2 
шығыс қысқыштарын
ажыратамыз және шығыс кернеуі 
және кіріс тоғы 
өлшейміз, кернеудің бастапқы
фазасы 
және токтың
. өлшеудің
нәтижелерін 4.2 кестеге енгіземіз.
4.3.3 
қысқышын
тұйықтаймыз және төртұштықтың
кірістегі тоғын және
шығыстағы 
токтарын
өлшейміз, токтардың , 
бастапқы фазаларын белгілейміз.
Өлшеудің нәтижелерін 4.2 кестеге енгіземіз.
4.3.4 Келісілген жүктеме ережесін
зерттеу, қысқышына
сипаттамалық кедергіге тең 
жүктеме кедергісін
қосыңыз (жұмысқа дайындықтың 4.2.10 бөлімінде
есептелген). Шығыс кернеуі , кіріс тогы және шығыстағы токтарын өлшейміз. Кернеудің
бастапқы фазасын және
токтардың бастапқы фазаларын , белгілейміз Өлшеудің
нәтижелерін 4.2 кестеге енгіземіз.
4.4 Жұмыс нәтижесін безендендіру
4.4.1 4.2 кестедегі тәжірибелік
берілгендерден бос жүрістің кешенді кедергісін 
және қысқа
тұйықталудың кедергісін 
есептеу. Осылардан A, B, C, D
коэффициенттерін есептеу.
4.4.2 Бос жүріс ережедегі тәжірибелік берілгендерден А, В, С, D коэффициенттерін есептеу.
және қысқа
тұйықталу 
.
4.4.1 бөлімінде есептеліп табылған А, В, С, D коэффициент мәндерімен салыстыру.
4.4.3 А=D, AD-BC=1 теңдіктің орындалуын тексеру.
4.4.4 4.2 кестедегі тәжірибелік
берілгендерден келісілген жүктеме ережесіндегі
төртұштықтың кіріс кедергісін 
есептеу.
4.4.5 Келісілген жүктеме ережесіндегі тәжірибелік берілгендерден тұрақты өткізу Г, тұрақты әлсіздену а және фазалық коэффициент в табу.
4.4.6 Жасалған жұмысқа қорытынды жасау:
1- симметриялық төртұштықтың А, В, С, D коэффициентін анықтау үшін неше зерттеудің берілгенін білу керек?
2- симметриялық төртұштықтың А, В, С, D коэффициенттерін байланыстыратын қатынастардың дәлдігі қалай орындалады?
3- келісілген жүктеме ережесінде 
теңдік қандай
дәлдікпен орындалады?
4- табылған әлсіреу а коэффициентін кернеудің әсерлік мәні және төртұштықтың шығысы мен кірісіндегі токтармен салыстыру.
Әдістемелік нұсқау.
Екі арналы осциллограф арқылы кернеу мен токтың бастапқы фазасын өлшейміз.
Кернеудің бастапқы фазасын есептеу үшін
осциллографтың 1 арнасын 
нүктелеріне, ал 2 арнасын нүктелеріне қосамыз. Кейін 
алынған
қисықтан шығыстағы кернеудің бастапқы
фазасын кірістегі
кернеудің бастапқы фазасына 
қатысты анықтайды.
Токтардың бастапқы фазасын анықтау үшін токтың потенциалға өзгеру тәсілі қолданылады, яғни өлшенетін аз кедергілі резистордың тогы тізбекке қосылады.
Токтың бастапқы фазасын 
анықтау үшін 
нүктелерінің арасына 
кедергі қосамыз.
Осциллографтың 2 арнасын осы кедергіге жалғаймыз, алынған
кернеудің 
және токтың
қисықтарынан
кіріс тогының бастапқы фазасын кіріс кернеуінің бастапқы
фазасына қатысты
табамыз.
Шығыс тогының бастапқы
фазасын 
анықтау
үшін 
нүктелерінің
арасына кедергі қосамыз.
Осциллографтың 2 арнасын осы кедергіге жалғаймыз, алынған
кернеудің және токтың
қисықтарынан
шығыс тогының бастапқы фазасын кіріс кернеуінің бастапқы
фазасына қатысты табамыз.
Әдебиеттер тізімі
1. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.- М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники.-М.: Гардарики, 1999. - 638с.
3. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники.- т.1. - СПб.: Питер,2003.-463с.
4. Теоретические основы электротехники. -т.1.- Основы теории линейных цепей / Под ред. П.А.Ионкина. - М.: Высшая школа, 1976. -544с.
5. Прянишников В.А. ТОЭ: Курс лекций: Учебное пособие – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб., 2000. – 368 с.