Тема 1.6. Электрические измерения и приборы

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 8Следующая ⇒

Классификация измерительных приборов. Погрешности измерений. Устройство и принцип действия магнитоэлектрических, электромагнитных, электродинамических, ферродинамических и индукционных измерительных механизмов. Измерение напряжения и тока. Устройства для расширения пределов измерения напряжения и тока. Измерение сопротивлений. Измерение мощности. Измерение расхода электрической энергии. Индукционные счетчики. Измерение неэлектрических параметров электрическими методами.

Лабораторная работа № 7. Исследование работы однофазного индукционного счетчика, измерение расхода электрической энергии различными способами. Проверка счетчика на соответствие своему классу точности

Литература. [2] (§ 8.1-8.8); [3]; [4] (задачи 6.1, 6.3, 6.5, 6.10, 6.12, 6.16, 6.17).

Задачи и вопросы для самопроверки

1. Какую погрешность называют абсолютной? относительной?

2. Истинное значение тока в цепи 5, 23 А. Амперметр с верхним пределом измерения 10 А показал ток 5, 3 А. Определите абсолютную и относительную погрешность измерения. Ответ: 0, 07 А; 1, 34%.

3. В резисторе, истинное значение сопротивления которого 8 Ом, проходит ток 2, 4 А. При измерении напряжения на этом резисторе вольтметр показал напряжение 19, 3 В. Определите абсолютную и относительную погрешности измерения. Ответ: 0, 1 В; 0, 52%.

4. Какими значками на шкале обозначают приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической и индукционной систем?

5. Приборы каких систем - магнитоэлектрической, электромагнитной или электродинамической - можно использовать для измерений в цепях постоянного и переменного тока?

6. Составьте таблицу, поясняющую принцип действия, характер шкалы, род измеряемого тока, преимущества и недостатки основных систем электроизмерительных приборов.

7. Поясните работу воздушного и магнитного успокоителей подвижной системы.

8. Амперметр, имеющий внутреннее сопротивление 0, 02 Ом и верхний предел измерения 10 А, необходимо использовать для измерения токов до 100 А. Определите сопротивление шунта прибора и падение напряжения на амперметре и шунте. Ответ: 2, 2·10 ^-3 Ом; 0, 2 В.

9. Начертите схему амперметра с многопредельным шунтом и вольтметра с многопредельным добавочным сопротивлением.

10. Номинальное напряжение вольтметра 10 В, внутреннее сопротивление его 5 кОм. Какое допустимое напряжение может быть в измеряемой цепи, если к вольтметру подключен добавочный резистор с сопротивлением 15 кОм? Ответ: 40 В.

11. Почему показания омметра-логометра не зависят от напряжения источника?

12. Поясните порядок измерения сопротивления изоляции линии мегаомметром.

13. Надо измерить сопротивление изоляции проводов, проложенных в трубе. Начертите схему включения мегаомметра.

14. При измерении сопротивления резистора методом амперметра и вольтметра показания приборов были 11 мА, и 10 В. Определите сопротивление резистора, если внутреннее сопротивление вольтметра равно 10 кОм, а внутренним сопротивлением амперметра можно пренебречь. Потери в приборах принять равными нулю. Вольтметр включен параллельно измеряемому сопротивлению. Ответ: 1000 Ом.

15. Начертите схемы включения электродинамического ваттметра для измерения мощности: а) в цепи однофазного тока; б) в трехпроводной трехфазной цепи при равномерной нагрузке фаз; в) в четырехпроводной трехфазной цепи при неравномерной нагрузке.

16. В цепи постоянного тока мощность измерялась по показаниям амперметра 10 А±1% и вольтметра 100±2%.Определите мощность и относительную погрешность ее измерения. Ответ: 1000 ±Вт 3%.

17. Ваттметр со шкалой на 50 делений имеет переключатель токовой обмотки на 2, 5 и 5 А. Определите цену деления и чувствительность при обоих положениях переключателя и напряжениях последовательной цепи ваттметра 500, 100 и 200В. Ответ: 25 Вт/дел; 5 Вт/дел; 10 Вт/дел; 50 Вт/дел; 10 Вт/дел; 20 Вт/дел.

18. Ваттметр включен через измерительные трансформаторы тока 150/5 и напряжения 800/100. Определите мощность, потребляемую нагрузкой, если ваттметр показывает 300 Вт. Ответ: 72 кВт.

19. Расход энергии, показанный счетчиком, составил 800 кВт·ч. Счетчик имеет относительную погрешность 1, 8% в сторону увеличения фактического расхода энергии. Найти действительный расход энергии. Ответ: 785, 9 кВт·ч.

20. Какая энергия будет регистрироваться счетчиком за 20 оборотов, если номинальная постоянная счетчика 1200 Вт»с/об? Ответ: 24 кДж.

21. Начертите схему включения однофазного счетчика.

22. Укажите назначение датчика при измерении неэлектрических величин.

23. Поясните принцип работы уровнемера с использованием реостатного датчика.

24. Как измерить деформацию детали проволочным датчиком?

25. Поясните принцип действия электрического тахометра.

Т е м а 1.7. Трансформаторы

Назначение трансформаторов и их применение. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Параметры, характеризующие работу трансформатора: ЭДС обмоток, коэффициент трансформации, уравнение ЭДС, уравнение токов, зависимость токов в первичной обмотке от токов во вторичной обмотке. Режимы холостого хода и короткого замыкания. Работа трансформаторов под нагрузкой. Номинальная мощность трансформатора. Потери энергии и коэффициент полезного действия трансформаторов. Трехфазные трансформаторы, измерительные трансформаторы, автотрансформаторы и сварочные трансформаторы, их устройство, система охлаждения

Лабораторная работа № 8 Исследование работы однофазного силового трансформатора

Литератур а. [2] (§9.1-9.13); [3]; [4] (задачи 9.10, 9.11, 9.17, 9.20).

Задачи и вопросы для самопроверки

1. Поясните роль трансформатора в энергетической системе при передаче и распределении электрической энергии.

2. Укажите назначение и устройство основных элементов трансформатора.

3. Поясните принцип действия трансформатора. Почему магнитопровод должен быть изготовлен из ферромагнитного материала и по возможности иметь минимальный зазор?

4. По первичной обмотке проходят постоянные по направлению кратковременные импульсы тока. Будет ли при этом наводиться э. д. с. во вторичной обмотке?

5. Какие магнитные потоки имеют место в трансформаторе при нагрузке? Какие э. д. с. в обмотках они наводят? Приведите соответствующий рисунок.

6. Почему практически коэффициент трансформации можно определить отношением напряжений обмоток именно при холостом ходе трансформатора?

7. Выведите формулу для определения э. д. с, наводимых в обмотках трансформатора. Почему в формулу должна входить частота тока?

8. Определите число витков вторичной обмотки трансформатора, если при магнитном потоке в магнитопроводе Ф_m =0, 001 Вб и частоте тока в сети f=50 Гц в обмотке наводится э. д. с. Е₂=220 В. Как изменится масса трансформатора, если частоту тока увеличить вдвое, а э, д. с. обмоток оставить прежними? Ответ: 990.

9. Определите коэффициент трансформации однофазного трансформатора, если амплитуда магнитной индукции в нем В_т=0, 8 Тл; сечение магнитопровода Q=115 см², число витков вторичной обмотки w₂ =18. Трансформатор включен в сеть с напряжением U₁=220 В и частотой тока f=50 Гц. Ответ: 60.

10. Как объяснить постоянство основного магнитного потока при изменении нагрузки трансформатора?

11. Поясните принцип саморегулируемости трансформатора. Почему при изменении нагрузки вторичной обмотки автоматически изменяется первичный ток? Какова здесь роль э. д. с. Е₁?

12. Приведите определение номинальных параметров трансформатора: мощности; напряжений обмоток; токов.

13. Номинальное напряжение вторичной обмотки (т. е. напряжение при холостом ходе) равно 400 В. Потери напряжения в трансформаторе при нагрузке составили 20 В. Чему равно напряжение на вторичной обмотке нагруженного трансформатора?

14. Трансформатор с номинальной мощностью S_ном= 10 кВ·А имеет номинальное вторичное напряжение U_ном=400 В. Найдите полезную мощность и коэффициент нагрузки, если при коэффициенте мощности соs φ ₂=0, 86 вторичный ток I₂=24А. Потерями в трансформаторе пренебречь. Ответ: 7, 84 кВт; 0, 91.

15.Число витков первичной обмотки w₁=100, вторичной w₂=500. Определите напряжение холостого хода вторичной обмотки, если трансформатор включен в сеть с напряжением 220 В. Найти вторичный ток, если при подключении ко вторичной обмотке активной нагрузки, первичный ток I₁=10А. Потерями в трансформаторе пренебречь. Ответ: 1100 В; 2А.

16.Начертите и поясните векторные диаграммы трансформатора в режиме холостого хода и при нагрузке.

17. Какие неисправности могут вызвать понижение вторичного напряжения трансформатора?

18. Какие потери мощности имеют место в трансформаторе при нагрузке?

19. Напишите формулу для определения к. п. д. трансформатора при любой нагрузке. Как изменится к. п. д. при повреждении изоляции пластин магнитопровода?

20. Определите к. п. д. трехфазного трансформатора номинальной мощностью S_ном =630 кВ·А, работающего с номинальной нагрузкой при коэффициенте мощности потребителя соs₂=0, 85. Потери в стали Р_ст=1, 56 кВт, потери в обмотках Р_o_, _ном=12, 2 кВт. Ответ: 97, 5%,

21. Каково назначение масла в трансформаторе? Что произойдете трансформатором, если в результате повреждения бака масло вытекло из него?

22. Поясните принцип действия и область применения автотрансформатора.

23. Почему недопустимо размыкание вторичной обмотки трансформатора тока при нагрузке? Почему у трансформатора напряжения или у обычного силового трансформатора такое размыкание безопасно?

24. Каковы особенности устройства сварочных трансформаторов?

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 Следующая ⇒