Практическое занятие по электротехнике Примеры решения задач

Математика
Примеры решения задач по математике
Интегральное исчесление
Аналитическая геометрия
Введение в анализ
Задача Коши
Общее решение уравнения теплопроводности
Оценка погрешности и точность вычислений
Элементы линейной алгебры
Примеры решения типовых задач: матрицы
Примеры решения типовых задач:
уравнение плоскости
Решение контрольной работы по
математике
Функция нескольких переменных
Вычислим матрицу
Функции нескольких переменных
Предел функции
Решение примерного варианта контрольной работы
Пример.  Найти производные
Формула Остроградского-Гаусса.
Дивергенция векторного поля
Ротор (вихрь) векторного поля
Поверхностные интегралы второго рода
Локальные максимумы и минимумы ФНП
Вычисление двойного интеграла
Замена переменных в двойном интеграле
Вычислить повторный интеграл
Вычислить определенный интеграл
Криволинейные интегралы первого рода
Криволинейные интегралы второго рода
Поверхностные интегралы
Вычисление тройного интеграла
Объем тела вращения
Вычисление площади поверхности вращения
Вычисление площадей плоских фигур
Вычисление статических моментов
Замена переменных в тройном интеграле
Кратные интегралы
Интегральное исчисление в экономике
Вычисление длины дуги плоской кривой
Дифференциальные уравнения
Дифференцируемость функции
Предел функции
Вычислить криволинейный интеграл
Исследовать ряд на сходимость
Разложение в ряд Фурье
Найти область сходимости функционального ряда
Информатика
Информационная безопасность
Инженерная графика
Машиностроительное черчение
Сборочный чертеж
Системы автоматизированного
проектирования (САПР)
Физика
Примеры решения задач по физике

Механика твердого тела

Основы термодинамики
Электрические токи в металлах, вакууме и газах
Механические и электромагнитные колебания
Элементы электронной оптики
Элементы физики твердого тела

Элементы физики атомного ядра

Мировая энергетика и ядерные технологии
Источники энергии
Электротехника и электроника
Примеры решения задач по ТОЭ
Методы расчета электрических цепей
Законы Ома и Кирхгофа
Расчет переходного процесса
Использование программы Mathcad
Трехфазный асинхронный электродвигатель

АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

Лабораторная работа Элементы электрических цепей постоянного тока.

Методы расчета электрических цепей постоянного тока При решении задач, в которых необходимо провести расчет электрической цепи, наиболее часто используются следующие методы: метод свертывания, метод подобных (пропорциональных) величин, правила Кирхгофа, метод двух узлов и метод наложения токов.

Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме

Пример Рассчитать ток в цепи после размыкания ключа.

Практическое занятие Расчет переходного процесса в цепях второго порядка классическим методом

Использование программы Mathcad для экспериментального исследования переходных процессов в сложных электрических цепях

Участок схемы с последовательным соединением R- и L-элементов С помощью рассмотренных элементов можно изобразить линейную схему замещения любого электротехнического устройства.

Задача. В трехфазную четырехпроводную сеть включили трехфазную сушильную печь

Задача . Трехфазный асинхронный электродвигатель с коротко-замкнутым ротором

Лабораторнно-практическое занятие №1

НЕУПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

Цель работы

Изучение принципа действия и основных характеристик неуправляемых выпрямителей при резистивной нагрузке.

Объект исследования

Исследуются два однофазных неуправляемых выпрямителя : однополупериодный и двухполупериодный мостовой без фильтра и с емкостным фильтром. Нагрузкой выпрямителя является переменный резистор RН ( рис.1.1 ).

Таблица 1.1

Тип диода

Uпр,ср (В)

Iпр,ср (мА)

Uобр,max (В)

КД 105Б

1

300

400

КД 106А

1

300

100

КД 202Д

1

5000

100

КД 217Б

1,3

1000

200

 

Постоянное напряжение на нагрузке UН,СР и переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора измеряются мультиметром ВР-11А, постоянная составляющая тока - цифровым прибором Щ 4300.

На панелях установлены кремниевые выпрямительные диоды, сведения  о которых приведены в табл.1.1 , где IПР,СР – допустимый прямой ток диода, UПР,СР – среднее прямое напряжение, UОБР,MAX – наибольшее обратное напряжение диода.

Подготовка к занятию

Изучить раздел "Источники вторичного электропитания",  §§ 5.1,5.2 ( однофазные

выпрямители) , § 5.3 ( емкостные фильтры ), § 5.4 [1].

Начертить схемы однополупериодного и мостового выпрямителей без фильтра, а

также мостового выпрямителя с С-фильтром. На схемах покажите приборы для снятия внешних характеристик.

Для однополупериодного или мостового ( в зависимости от задания в таблице) выпрямителя без фильтра и с С-фильтром рассчитайте :

выпрямленное напряжение на нагрузочном резисторе UН,СР ;

выпрямленный ток IН,СР ;

максимальное обратное напряжение на диоде UОБР,MAX .

Фильтр считать идеальным. Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Номер

бригады

Тип

диода

Тип

выпрямителя

[Ом]

U2

[В]

1.

КД 106А

Однополупериодный

200

15

2.

КД 202Д

Двухполупериодный

460

30

3.

КД 106А

Двухполупериодный

310

15

4.

КД 105Б

Двухполупериодный

560

30

5.

КД 106А

Однополупериодный

310

15

6.

КД 202Д

Однополупериодный

600

30

7.

КД 106А

Двухполупериодный

460

15

8.

КД 105Б

Двухполупериодный

560

30

9.

КД 202Д

Однополупериодный

500

30

10.

КД 217Б

Однополупериодный

250

15

По таблице 1.1 проверьте соответствие диода, который установлен в Вашем варианте выпрямителя, результатам расчета.

Запишите значения коэффициентов пульсаций в однополупериодном и двухполупериодной схемах без фильтра.

Заготовьте таблицы для записи результатов измерений.

Содержание занятия

1. Исследуйте выпрямители: одиополупериодный и мостовой без фильтра, а также мостовой с емкостным фильтром.

Для каждого из выпрямителей снимите внешнюю характеристику и зарисуйте осциллограмму напряжения на нагрузке для Rнагр.max.

По результатам эксперимента постройте на одном рисунке три внешние характеристики.

2. Для мостового выпрямителя без фильтра рассчитайте по его внешней характеристике эквивалентное внутреннее сопротивление Rвн.

3. Для мостового выпрямителя с С-фильтром определите с помощью осциллографа коэффициент пульсаций р.

4*. (По усмотрению преподавателя). Снимите внешнюю характеристику и рассчитайте коэффициент пульсации p для RС-фильтра.

Все внешнии характеристики (п.1 и п.4) привести в одних осях координат.

Методические указания

Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке p=Um(1) /UН ,СР

Среднее значение напряжения Uн.ср измеряется мультиметром. Амплитуда переменной составляющей напряжения Um(1) определяется приближенно по осциллограмме

Um(1) =mu*∆/2

  где mu —масштаб по вертикали, ∆—расстояние по вертикали между крайними положениями луча, рис. 1.2.

Измерения Um(1) проводить при закрытом входе осциллографа, при этом постоянная составляющая напряжения не влияет на положение луча.

Лабораторно-практическое занятие №2

ОДНОКАСКАДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Цель работы

Изучение принципа работы и характеристик однокаскадного усилителя на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером (ОЭ).

Объект исследования

На съемной панели, изображенной на рис. 2.1, расположены следующие элементы, относящиеся к данной работе: биполярный транзистор Т1; коллекторный резистор Rк,: переменный резистор RБ,, предназначенный для установки режима транзистора по постоянному току; переменный резистор R, имитирующий внутреннее сопротивление источника усиливаемого сигнала: переменный резистор R Н , имитирующий сопротивление нагрузки, а также конденсаторы связи Сс1 И Сс2.

Измерения постоянных токов базы и коллектора проводятся цифровыми приборами

Щ 4300. В верхней части панели расположен вывод источника коллекторного питания (12В). Для измерения постоянных напряжений на электродах транзистора и переменных напряжений в схеме усилителя .используются мультиметры. В качестве источника усиливаемого сигнала используется генератор переменного напряжения ГЗ-36А.

Подготовка к занятию

Изучите основные характеристики транзистора и начертите его схему замещения в

h-параметрах (§ 2.3 [1]).

2. Изучите усилительный каскад с общим эмиттером (§ 3.2 [1]). Начертите принципиальную схему усилителя и его схему замещения в h--параметрах. Запишите формулы для расчета:

входного сопротивления усилителя Rвх1;

выходного сопротивления усилителя Rвых;

коэффициента усиления по напряжению в режиме холостого хода Ких и при нагрузке.

Содержание занятия

1. Соберите усилитель с ОЭ на биполярном транзисторе Т1 с приборами для измерения токов базы и коллектора. С помощью переменного резистора Rб,установите точку покоя и зафиксируйте в протоколе ее параметры (1бп, 1кп, Uбn, Uкn), а также значение ЭДС источника питания Ек.

 2. Измените сопротивление резистора базы Rб так, чтобы значение Uкn изменилось на ±10% и зафиксируйте в протоколе параметры новой рабочей точки (I' бп, I' кп, U' бn, U'кn).

По данным п.п 1 и 2 рассчитайте h — параметры транзистора.

По данным п.п 1 и 3 рассчитайте коэффициент усиления усилителя по напряжению в режиме холостого хода Кил.

 Снимите и постройте амплитудную характеристику усилителя при частоте f=l кГц в режиме холостого хода. Зафиксируйте максимальное входное напряжение, при котором на выходе отсутствуют нелинейные искажения. Определите коэффициент усиления Ких и сопоставьте его значение с расчетным.

  Зарисуйте осциллограммы выходного напряжения при Uвх=l0 мВ и Uвх =500 мВ.

Определите полосу пропускания усилителя при Uвх =10 мВ и Rвх=1 кОм.

* Измерьте входное и выходное сопротивления усилителя Rвх и Rвых.

* По данным п.п 1 и 3 рассчитайте входное и выходное сопротивления Rвх и Rвых и сравните их с результатами эксперимента.

Методические указания

1. Режим покоя устанавливают регулировкой сопротивления резистора Rб так, чтобы напряжение на коллекторе было приблизительно равно половине ЭДС источника коллекторного питания.

2. При определении полосы пропускания, напряжение на генераторе ГЗ-36А поддерживают неизменным по величине U=l0 мВ.

Вначале измеряется выходное напряжение усилителя U'вых0 при частоте f0 =1 кГц. После этого плавно уменьшается (для определения нижней границы полосы пропускания fн) или плавно увеличивается (для определения верхней границы полосы пропускания fв) частота входного сигнала до тех пор, пока выходное напряжение не уменьшится до величины равной 0,707 U'вых0.

3. При измерениях входного Rвх и выходного Rвых сопротивлений усилителя, напряжение на выходе генератора ГЗ-36А поддерживают неизменным и равным 10 мВ при частоте 1 кГц.

Измерение входного сопротивления:

а) последовательно с генератором ГЗ-36А включить переменный резистор R , имитирующий внутреннее сопротивление источника усиливаемого сигнала:

б) поставить движок переменного резистора в положение R'=0 и измерить напряжение на выходе усилителя U'вых ,

в) плавно увеличивая сопротивление резистора, добиться уменьшения напряжения на выходе усилителя в два раза— U''вых =U'вых /2 и зафиксировать полученное значение сопротивления R".

Входное сопротивление усилителя равно полученному значению rвх =r", так как только в этом случае при неизменных значениях коэффициента усиления Ки и напряжения на выходе генератора ГЗ-36А входное, а, следовательно, и выходные напряжения усилителя могут уменьшиться в два. Измерение выходного сопротивления:

а) измерить напряжение на выходе усилителя в режиме холостого хода Uвых,х .;

б) подключить резистор нагрузки и, плавно изменяя его сопротивление, добиться уменьшения выходного напряжения в два раза Uвых = Uвых,х . В этом положении сопротивление нагрузки будет равно выходному сопротивлению усилителя.

Машиностроительное черчение выполнение четежей