电工电子综合实践9001作业.doc
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1、四川大学网络教育学院电工电子综合实践 校外学习中心:广东茂名市第一职业技术学校奥鹏学 生 姓 名:张洪机 专 业:电气工程及其自动化 层 次:专升本 年 级:1303 学 号:aDH1131JJ821 实 验 时 间:2014年02月03日08日 实验1:实 验题 目L、C元件上电流电压的相位关系(实验人数:1人;2014年2月03、04日)实 验目 的1、在正弦电压激励下研究L、C元件上电流,电压的大小和它们的相位关系,以及输入信号的频率对它们的影响。2、学习示波器、函数发生器以及数字相位仪的使用。仪 器仪 表目 录1、FLUKE 45型双显示数字万用表2、HG4181数字相位计3、TDS
2、210型数字式实时示波器4、TDGC2-7kva单相接触式调压器实 验线 路实 验内 容及 操作 步骤1、按实验线路电路图接线,检查接线是否正确后通电。2、调节TDGC2-7kva单相接触式调压器交流电源,使其输出交流电源电压值为24V。3、用示波器的观察电容两端电压uC和电阻两端电压uR的波形。仔细调节示波器,观察屏幕上显示的波形。4、记录实验数据。实 验分 析1、在电感电路中,电感元件电流强度跟电压成正比,即IU.用 1/(XL)作为比例恒量,写成等式,就得到I=U/(XL)这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式。电压超前电路90。分析:当交流电通过线圈时,在线圈中产生感应电动势。根据电磁感应
3、定律,感应电动势为(负号说明自感电动势的实际方向总是阻碍电流的变化)。当电感两端有自感电动势,则在电感两端必有电压,且电压u与自感电动势e相平衡。在电动势、电压、电流三者参考方向一致的情况下,则设图所示的电感中,有正弦电流通过,则电感两端电压为:波形与相量图如下:2、在交流电容电路中,对电容器来说,其两端极板上电荷随时间的变化率,就是流过连接于电容导线中的电流,而极板上储存的电荷由公式q=Cu决定,于是就有:也可写成:设:电容器两端电压由上式可知:,即实验和理论均可证明,电容器的电容C越大,交流电频率越高,则越小,也就是对电流的阻碍作用越小,电容对电流的“阻力”称做容抗,用Xc代表。 波形与相
4、量图如下:实 验结 论根据实验及分析可得知电容电感元件上电压与电流的大小关系及相位关系为:1.电容元件电压电流大小关系:Uc=U/ C=XcIc, Ic=CU=Uc/Xc;2.电压电流相位关系:电流超前电压90。查阅资料目录1、电子技术基础(主编:康华光);2、电路(四川大学电气信息学院电工基础教研室编)3、网络上一些相关论著。实验2:实 验题 目电路功率因数的提高(实验人数:1人;2014年2月04、05日)实 验目 的1 了解日光灯电路的结构形式及工作原理;2 了解提高感性交流电路功率因数的方法及电路现象;3、学习功率表的使用方式。仪 器仪 表目 录1、FLUKE 45型双显示数字万用表2
5、、电动式功率表3、RTDG-08电路实验板4、40W日光灯组件5、TDGC2-7kva单相接触式调压器实 验线 路 日光灯实验线路图实 验内 容及 操作 步骤测量日光灯电路有并联电容和没有并联电容这两种情况下的功率因数,掌握提高功率因数的方法。1、 日光灯没有并联电容时的操作过程 (1) 先切断实验台的总供电电源开关,按照实验电路图来连线。用导线将调压器输出相线端、总电流测量插孔、日光灯电流测量插孔、镇流器、日光灯灯丝一端、启辉器、日光灯灯丝另一端、调压器输出地线端按顺序联接到实验线路中。 (2) 用导线将电容器电流测量插孔与电容器组串联再与上述日光灯电路并联,并将电容器组中各电容器的控制开关
6、均置于断开位置。注意,电容器电流测量插孔应联接在总电流测量插孔的后面。 (3) 实验电路接线完成后,需经过检查无误,方可进行下一步操作。 (4) 将安装在电工实验台左侧面的自耦变压器调压手柄按照逆时针方向旋转到底。 (5) 闭合实验台的总供电电源开关,按下启动按键。 (6) 按下调压按键,使实验台的调压器开始工作,这时实验台上的三相电压表显示调压器的输出电压。 (7) 闭合交流电表开关,用导线将交流电压表与调压器输出端相联接,按顺时针方向旋转自耦变压器的调压手柄,用交流电压表监测,将调压器输出电压逐渐调升至220V。这时安装在实验台内部的日光灯灯管将会点亮,日光灯电路开始正常工作。 (8) 使
7、用交流电压表、交流电流表,按表21中的顺序测量电路端电压U、电路总电流I、日光灯灯管电压UR,将测量结果记入表21中。表21 日光灯电路的测量项目U (V)I (A)UR (V)cos测量值21022071.80.34 2. 日光灯并联电容时的操作过程按照表22中列出的电容器容量值,逐项测量电路总电流I、日光灯支路电流IR(或IL)、电容器支路电流IC的数值,并将测量结果记入表22中。表22并联电容提高功率因数项目电容值I (mA)IR或IL (mA)IC (mA)cos 0 F22022000.341 F160 140200.482.2 F90101000.834.7 F1001902900
8、.789.4 F4801806600.17实 验分 析功率因数的提高应用于我们的生产生活实际具有重要的意义。在正弦交流电路中,功率因数的高低关系到交流电源的输出功率和电力设备能否得到充分利用。 为了提高交流电源的效率,减少线路的能量损耗,可采取在感性负载两端并联适当容量的补偿电容,从而改善电路的功率因数。 并联了补偿电容器C 以后,原来的感性负载取用的无功功率中的一部分将由补偿电容提供,这样由电源提供的无功功率就减少了,电路的总电流 也会减小,从而使得感性电路的功率因数cos 得到提高,线路输送效率就得到提高。实 验结 论1、根据实验数据,日光灯线路并联2.2 F的电容时功率因数最高;2、通过
9、实验可知,感性交流电路可以用补偿电容的办法提高功率因数。查阅资料目录1、电子技术基础(主编:康华光);2、电工工艺实习(周卫星主编)中国电力出版社3、电路(四川大学电气信息学院电工基础教研室编)4、网络上一些相关论著。实验3:实 验题 目整流、滤波和稳压电路(实验人数:1人;2014年2月05-08日)实 验目 的1.了解桥式整流电路的原理,以及输入、输出电压间的数量关系。2.认识滤波器的作用,理解变压器参数的选择方法。3.了解串联稳压电路和并联稳压电路的工作原理。4.了解保护电路的限流保护作用和工作原理。仪 器仪 表目 录 1、FLUKE 45型双显示数字万用表2、TDS 210型数字式实时
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