Теоретические основы электротехники

1. Линейные цепи постоянного тока. 
   Объект исследования: разветвленная цепь постоянного тока с двумя источниками ЭДС. 
   В лабораторной работе экспериментально проверяются законы Ома и Кирхгофа, применяется метод узловых потенциалов для расчета электрической цепи.
2. Активный двухполюсник постоянного тока. 
   Объект исследования: активный двухполюсник постоянного тока. 
   В лабораторной работе производится расчет и экспериментальная проверка расчета электрической цепи методом эквивалентного генератора, исследуются различные режимы работы активного двухполюсника, влияние соотношения внутреннего сопротивления активного двухполюсника и нагрузки на передачу мощности нагрузке.
3. Пассивный двухполюсник в цепи переменного тока. 
   Объект исследования: пассивные двухполюсники переменного тока (активное сопротивление, индуктивность, емкость). 
   В лабораторной работе исследуется влияние характера пассивного двухполюсника переменного тока на соотношение полной и активной мощностей.
4. Резонансные явления в линейных цепях синусоидального тока. 
   Объект исследования: электрические цепи переменного тока с последовательно (резонанс напряжений) и параллельно (резонанс токов) включенными индуктивным и емкостным элементами. 
   В лабораторной работе исследуются явления резонанса напряжений и токов.
5. Трехфазная цепь, соединенная по схеме звезда. 
   Объект исследования: трехфазная цепь переменного тока при соединении нагрузок в звезду. 
   Исследуются симметричная (во всех фазах включена активная нагрузка сопротивлением 110 Ом мощностью 100 Вт), равномерная (в различные фазы включены активная, активно-индуктивная и активно-емкостная нагрузки сопротивлением 250 Ом) и неравномерная нагрузки (создается из равномерной при уменьшении сопротивления активной нагрузки) при питании от сети с нулевым проводом и без него.
6. Трехфазная цепь, соединенная по схеме треугольник. 
   Объект исследования: трехфазная цепь переменного тока при соединении нагрузок в треугольник. 
   Исследуются нагрузки как и в лабораторной работе 5.
7. Индуктивно-связанные цепи. 
   Объект исследования: Электрическая цепь, содержащая индуктивно связанные элементы.  
   В лабораторной работе исследуются катушки индуктивности с индуктивной связью при встречном и согласном включении.
8. Линейные цепи периодического несинусоидального тока. 
   Объект исследования: электрическая цепь переменного тока, содержащая элемент с нелинейной вольтамперной характеристикой (диод). 
   В лабораторной работе исследуется влияние нелинейного элемента на форму тока и напряжения.
9. Переходные процессы в линейных цепях постоянного тока. 
   Электрическая цепь, содержащая индуктивные и емкостные элементы,  подключенная к источнику прямоугольного импульсного  напряжения. 
   В лабораторной работе исследуются переходные процессы тока и напряжения при единичном воздействии на электрическую цепь, содержащую индуктивность и емкость.
10. Цепи с нелинейными резистивными сопротивлениями. 
    Объект исследования: электрическая цепь, содержащая элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой (диод, стабилитрон, варистор). 
    В лабораторной работе снимаются вольтамперные характеристики нелинейных резистивных элементов.
11. Феррорезонансные цепи. 
    Объект исследования: феррорезонансная цепь. 
    В лабораторной работе исследуется явление феррорезонанса.

Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель, силовой модуль и столешница интегрированного рабочего стола. 

В корпусе стенда размещены:

• плата генератора синусоидального сигнала;
• лабораторный автотрансформатор 0,16кВт;
• катушки индуктивности с замкнутым магнитопроводом, с воздушным зазором в магнитопроводе и без магнитопровода.

На лицевой панели изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнёзда, стрелочные щитовые приборы, коммутационная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.

К органам управления относятся:

• переключатель лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа), который позволяет изменять напряжение в пределах 0..220В с шагом 2 В;
• переключатель  блока переменного резистора, позволяющий изменять сопротивление в пределах 0..1 кОм с шагом 100 Ом;
• тумблеры магазина конденсаторов, который дает возможность изменять емкость в пределах 0..17 мкФ с шагом 0,1 мкФ.

В силовом модуле установлены:

• резисторы ПЭВ-100, представляющие нагрузки в лабораторных работах по исследованию трехфазных и однофазных цепей переменного тока;
• трансформаторы ОСМ1-0,1, катушки индуктивности, дроссели;
• конденсаторы МБГО, представляющие магазин конденсаторов.

Для проведения работы необходимо собрать схему объекта исследования с помощью унифицированных перемычек, позволяющих собирать схемы без потери их наглядности.

Измерения производятся с помощью стрелочных щитовых приборов. На панели стенда установлено 12 щитовых измерительных приборов, среди них:

• амперметры переменного тока (предел измерения 0,5/1А, класс точности 2,5) 4 шт.;
• амперметр постоянного тока (предел измерения 500мА, класс точности 1,5) 2 шт.;
• вольтметры переменного напряжения (предел измерения 75/250В, класс точности 2,5) 3 шт.;
• вольтметр постоянного тока (предел измерения 50/100В, класс точности 1,5) 2 шт.;
• ваттметр переменного тока (предел измерения 75/150Вт, класс точности 2,5) 1 шт.;

К лабораторному стенду прилагается программное и методическое обеспечение:

• программа тестирования студента для допуска к лабораторным работам. В процессе тестирования проверяются как теоретические знания, так и знание содержания выполняемой лабораторной работы. В результате тестирования студент получает оценку знаний;
• комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.

Технические характеристики стенда: