darblapas

AC metroloģija

Air Conditioner - 10 hours of relaxing ambient sounds asmr (Decembris 2018).

Anonim

AC metroloģija

AC elektriskās shēmas


jautājums 1

Elektroenerģijas sadales sistēmās ļoti svarīgi ir noteikt līnijas spriegumu. Jūs nevarat kontrolēt to, ko jūs nevarat izmērīt, un ir svarīgi kontrolēt strāvas līnijas spriegumu, lai tas nepārsniegtu izolatoru vērtējumu.

Bet kā jūs droši izmērīt 750 kV elektropārvades strāvas līnijas "# 1" spriegumu? Atklāj atbildi Paslēpt atbildi

"Potenciālais transformators" vai "PT" ir pakāpenisks transformators ar ļoti precīzu apvidu pagriešanas attiecību, tāpēc sekundārais spriegums ir precīza un zināmā primārā sprieguma daļa.

Sekojošais jautājums: papildus tam, ka līnijas spriegums pazeminās līdz relatīvi drošam līmenim, potenciālie transformatori arī nodrošina vēl vienu svarīgu drošības elementu sprieguma mērīšanai. Aprakstiet, kas ir šī papildu funkcija, un kāpēc tas ir svarīgi. Padoms: visi transformatori, izņemot autotransformatorus, nodrošina šo funkciju!

Piezīmes:

Lūdziet skolēniem izdarīt aptuvenu shematisku shēmu par to, kā potenciālo transformatoru ievietotu pilnīgā sprieguma mērīšanas ķēdē, ar elektropārvades līnijām, paneļa montāžas veltmetru mehānismu, drošinātājiem utt.

2. jautājums

Kopīgs instruments, ko izmanto, lai mērītu augstu maiņstrāvas strāvu energosistēmās, ir strāvas transformators, saīsināts "CT". Strāvas transformatori parasti izpaužas kā "donuts", caur kuru strāvas pārnēsātājs dodas:

Strāvas transformatora mērķis ir radīt sekundāro strāvu, kas ir precīza primārās strāvas daļa, lai vieglāk mērītu strāvu strāvas vadītājā.

Ņemot vērā šo funkciju, vai strāvas transformatori būtu jāuzskata par "paātrinātu" vai "pazeminošu" transformatoru "# 2"> Atklāj atbildi Paslēpt atbildi

No sprieguma perspektīvas, kā parasti tiek minēti termini "step-up" un "step-down", strāvas transformators ir pastiprinātājs. Tās sekundārie tinumi tiek uzmontēti perpendikulāri magnētiskās plūsmas ceļam, kā tas ir tipisks visos transformatoros.

Piezīmes:

Jautājums par to, vai strāvas transformators ir "pazeminošs" vai "paātrinātājs", ir būtisks drošības apsvērums, kas studentiem jāapgūst. Jautājiet saviem skolēniem, lai aprakstītu, kādi apstākļi var izrādīties visbīstamākie, strādājot pie strāvas transformatoriem, ņemot vērā to "piepūles" raksturu ar atsauci uz spriegumu.

3. jautājums

Cik liela strāva tiks izvadīta ar strāvas transformatoru, ja slodzes strāva ir 350 ampēri un DT attiecība ir 600: 5?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Sekundārā strāva = 2, 917 ampēri

Piezīmes:

Šis jautājums ir uzdevums matemātiskajās attiecībās.

4. jautājums

Ir ļoti svarīgi, lai strāvas transformatora (CT) sekundārā tinuma darbība nekad nebūtu atvērta! Paskaidrojiet, kāpēc tas ir svarīgs apsvērums par drošību.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ar strāvas transformatoru atvērtu sekundāro tinumu var ģenerēt ārkārtīgi augstu spriegumu.

Piezīmes:

Ir daži dažādi veidi, kā izskaidrot, kāpēc strāvas transformatori rada šo drošību. Varētu to izskaidrot, ņemot vērā likvidācijas koeficientu vai, iespējams, to kā strāvas avota funkciju. Nebrīnieties, ja jūsu skolēni uzrāda vairākus paskaidrojumus par šo uzvedību.

5. jautājums

Pieņemsim, ka jūs vēlētos izmērīt maiņstrāvas motora strāvu, kura pilnas slodzes strāva būtu aptuveni 150 ampēri. Šī strāva ir pārāk liela, lai mērītu tieši ar savu vienīgo AC ampērmetru (nominālā 0 līdz 5 ampēri), un vienīgie strāvas transformatori, kuriem esat pieejams, ir novērtēti ar 1200: 5, kas nedotu pietiekamu izejas strāvu, lai vadītu 0-5 amp metru kustība ļoti tālu pie slodzes strāvas 150 ampēri. Protams, jūs varētu saņemt mērījumu, taču tas nebūtu ļoti precīzs.

Izklāstiet, kā pārvarēt šo mērījumu problēmu, tā, lai motora strāva ar 150 ampēriem radītu lielāku novirzi no 0-5 ampēri metru kustības skalas.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Varbūt visvienkāršākais risinājums ir ieslēgt strāvas vadītāju, lai tas vairākas reizes iet cauri CT toroidam, tādējādi mainot tā efektīvo attiecību.

Piezīmes:

"Multiple wrap" risinājums ir labs triks, ko es vairākkārt izmantoju, lai izmērītu strāvu ar lielizmēra strāvas transformatoru. Apspriediet primārā diriģenta vairāku "pagriezienu" ietekmi uz DT attiecību ar saviem skolēniem, aprēķinot jaunās attiecības, kas izveidotas, to darot.

Lai gan "multiplu ietīšanas" risinājums ir vienkāršs, tas nav vienīgais iespējamais šīs problēmas risinājums. Vēl viens risinājums būtu izmantot vairākus strāvas transformatorus, taču es tev un taviem skolēniem atlaidīšu to!

6. jautājums

Aprakstiet strāvas transformatora mērķi maiņstrāvas strāvas ķēdē.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Strāvas transformatori vai DT izmanto, lai izmērītu augstu strāvu potenciāli augstsprieguma maiņstrāvas ķēdēs, nodrošinot precīzu strāvas samazināšanu un galvanisko izolāciju starp mērīšanas ķēdi un strāvas ķēdi.

Piezīmes:

Vaicājiet saviem skolēniem aprakstīt DT fizisko izskatu un uzbūvi. Ja iespējams, ielieciet to savā klasē, lai skatītos un diskutētu.

7. jautājums

Ko tas nozīmē, ja skaitītāja kustība tiek aprakstīta kā RMS norāde, vidēji atbildot uz "# 7"> Atklāt atbildi Nerādīt atbildi

Tas nozīmē, ka skaitītāja kustības indikācija, protams, ir proporcionāla mērītā maiņstrāvas signāla vidējai vērtībai, bet tā kalibrēšana ir šķībs, lai attēlotu RMS vērtību, mērot sinusoidālo signālu.

Izaicinājuma jautājums: ja kāds no šiem skaitītājiem tiek pakļauts kvadrātveida viļņu maiņstrāvas signālam, vai tā "RMS" indikācija būs nepatiesi zema, kļūdaini augsta vai precīza?

Piezīmes:

Šis jēdziens ir mulsinošs daudziem skolēniem, taču viņiem tas ir svarīgi saprast. Es iesaku jums izgaismot šo tēmu, uzdodot virkni jautājumu:

Ko kāds no šiem skaitītājiem norādītu, vai sinusoidālā signāla amplitūda ir divkāršojusies? Atbilde: norāde dubultosies.
Ko kāds no šiem skaitītājiem norādītu, vai signāla amplitūda un viļņu forma mainītos tādā veidā, ka signāla vidējā vērtība dubultojās, bet RMS vērtība nepalielinājās tikpat lielā mērā? Atbilde: norāde dubultosies.
Ko kāds no šiem skaitītājiem norādītu, vai signāla amplitūda un viļņu forma mainītos tādā veidā, ka signāla RMS vērtība dubultojās, bet vidējā vērtība nepalielinājās tikpat lielā mērā? Atbilde: norāde palielināsies tikai tikpat lielā mērā kā vidējā vērtība.

8. jautājums

Elektrostatiskā skaitītāja kustības izmanto fizisko piesaisti starp metāla plāksnēm, ko izraisa spriegums, lai novirzītu rādītāju, nevis elektromagnētismu, kā tas ir ar lielāko daļu citu skaitītāja kustības konstrukciju. Lai gan elektrostatisko metru kustības nav tik jutīgas kā PMMC mehānismi, tām ir priekšrocība, ka tās var vienlīdz viegli un viegli mērīt gan maiņstrāvas, gan maiņstrāvas avotus.

Pieņemsim, ka jūs kalibrējāt elektrostatiskā skaitītāja kustību no 0 voltu līdz 500 voltu DC. Tad jūs pievienojāt šo skaitītāju sinusoidālajam maiņstrāvas avotam un noskatījos, ka tas reģistrē 216 voltu spriegumu. Kāds ir šī strāvas avota spriegums voltu RMS?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

240 V RMS

Padoms: lielākā daļa mehānisko skaitītāja kustību dabiski norāda vidējo maiņstrāvas vilnim!

Piezīmes:

Apspriediet ar saviem skolēniem iemeslu, kāpēc lielākā daļa skaitītāja kustību darbojas ar AC viļņu formas vidējo vērtību. Kāpēc metru kustība dabiski nenorāda RMS vērtību? Vaicājiet saviem skolēniem, kā tiek definēti AC un vidējās vērtības "RMS" un kādas fiziskās sistēmas pārstāv šie matemātiskie modeļi.

9. jautājums

Lielākā daļa elektromehānisko skaitītāju kustības pēc būtības ir atbildes vidēji . Viņi parāda savas indikācijas voltu vai ampēri "RMS" vienībās tikai tāpēc, ka tie ir kalibrēti, lai to izdarītu sinusoidālajiem viļņu veidiem.

Tomēr daži elektromehāniskie skaitītāja kustības ir patiesi-RMS atbildes. Piemēram, elektrodinamometra kustības, ja tās savienotas vai nu ar voltmetriem, vai ar ammetriem (nevis kā vatmetri), protams, nodrošina indikācijas, kas ir proporcionālas sprieguma vai strāvas patiesajai RMS vērtībai.

Pamatojoties uz raksturīgajām atšķirībām starp šīm skaitītāju kustībām, aprakstiet, kā jūs varētu izmantot elektromehānisko skaitītāju kustības, lai veiktu kvalitatīvu vektoru deformācijas novērtējumu. Citiem vārdiem sakot, kā jūs varat izmantot elektromehāniskos skaitītājus, lai noteiktu, vai AC viļņu forma ir sinusoidāla vai nē?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Izmantojiet "vidēji reaģējošu" un "true-RMS" skaitītāju, kas vienādi mērot, mērot sinusoidālās viļņu formas, un salīdziniet to rādījumus, mērot attiecīgo AC viļņu formu. Jo lielāka atšķirība starp divu skaitītāju rādījumiem, jo ​​lielāka ir deformācija (no sine-wave ideāla).

Piezīmes:

Ņemot vērā harmonikas izplatību mūsdienu maiņstrāvas sistēmās, šis "triks" var būt ļoti noderīgi, lai veiktu kvalitatīvu harmonisku traucējumu novērtējumu. Protams, dārga testa iekārta sniegs kvantitatīvus izkropļojumu mērījumus, taču vienmēr patīkami zināt, kā izmantot mazākas testa iekārtas, ja dārgas iekārtas nav pieejamas.

10. jautājums

Elektromehānisko skaitītāju kustība, ko parasti izmanto maiņstrāvas enerģijas mērīšanai, sauc par elektrodinamometra kustību . Aprakstiet, kā šis skaitītājs darbojas, un izveidojiet shematisku shēmu, kurā parādīts, kā to izmanto, lai izmērītu slodzei piegādāto maiņstrāvas enerģiju.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Elektrodinamometra kustībām ir divas elektromagnētiskās spoles, nevis tikai viena:

Piezīmes:

11. jautājums

Augstas precizitātes audioiekārtu pasaulē ir daudz nepareizas terminoloģijas un informācijas, kas galvenokārt saistīts ar lielu patērētāju bāzi, kurai trūkst tehnisko zināšanu. Viens no izplatītajiem nepareiziem audio pastiprinātāja veiktspējas rādītājiem ir jauda, kas izteikta "vatu maksimālajā" un "vati RMS". Lai gan termins "maksimālā jauda" ne vienmēr ir nepareizs, "RMS jauda" visvairāk noteikti ir. Kas ir nepareizi ar pēdējo terminu, un ko jūs domājat, ka audio aparatūras ražotāji domā, kad viņi paskaidro pastiprinātāja jaudas reitings ar "vatu RMS" "# 11"> Atklāj atbildi Paslēpt atbildi

"RMS" ir veids, kā izteikt maiņstrāvas spriegumu vai strāvu līdzvērtīgā izteiksmē ar līdzstrāvas spriegumu vai strāvu, pamatojoties uz enerģijas vienlīdzību starp abiem. Nav tādas lietas kā "RMS jauda", tikai "RMS spriegums" vai "RMS strāva".

Piezīmes:

Atkāpjoties no oksimorona jēdziena "RMS jauda", mēs pārietam pie nākamā jautājuma: ko ar šo reitingu nozīmē pastiprinātāju ražotāji? Jūsu skolēniem vajadzētu veikt dažus pētījumus par pastiprinātāja jaudas vērtībām un redzēt, ko ražotāji saka par tiem. Pamatojoties uz šo pētījumu, ko jūsu studenti domā, ko ražotāji mēģina izteikt, runājot par "RMS jaudu"? Vai ir labāks veids, kā to pateikt?

  • ← Iepriekšējā darba lapa

  • Darba lapa indekss

  • Nākamā darblapa →