Файл: Методические указания по их выполнению по разделам цепей постоянных, синусоидальных и трехфазных токов.doc

---

Неоднородная нагрузка

1. Собрать схему исследования трехфазной цепи, соединенной треугольником (рис.7-7). В одну из фаз включен ламповый реостат, в другую - батарея конденсаторов, в третью - катушка индуктивности. Тумблеры включены.

2. Изменяя количество включенных ламп, емкость батареи конденсаторов, индуктивность катушки, установить равномерную нагрузку (показания амперметров А_АВ , А_ВС , А_СА долины быть одинаковы). Измерить напряжения между точками АВ , ВС , СА на нагрузке.



Рис.7-7. Схема исследования трехфазной цепи

с неоднородной нагрузкой
3. Установить неравномерную нагрузку изменением сопротивлений фаз, изменяя количество включенных ламп в фазе А, емкость батареи конденсаторов в фазе В, индуктивность катушки в фазе С (показания амперметров А_АВ, А_ВС, А_СА неодинаковы). Измерить напряжения на фазах с помощью вольтметра, с пределом измерений 250 В).

4. Установить аварийный режим - обрыв фазы АВ (тумблеры выключить). Обратить внимание, какое влияние это оказало на режимы работы других фаз. Измерить напряжение на фазах.

5. Показания всех амперметров и вольтметра (в пунктах 2 ,3 ,4) занести. в

табл. 7-2.

6. По данным табл. 2. построить векторные диаграммы для всех режимов. Считать, что ток в фазе СА отстает от напряжения на этой фазе на 90˚ (т.е. активным сопротивлением катушки индуктивности пренебрегаем).

Таблица.7-2.

№ п/п	IА А	IВ А	IС А	IАВ А	IВС А	IСА А	UАВ В	UВС В	UСА В	Характер нагрузки
										равномерная неоднородная
										неравномерная неоднородная
										обрыв фазы АВ при неравномерной нагрузке

---

Содержание отчета

1.Название работы.

2. Цель работы.

3. Таблицу приборов и оборудования , используемого в рабате.

4. Схемы исследования.

5. Таблицы с результатами измерений и вычислений.

6. Расчетные формулы.

7. Векторные диаграммы в масштабе для всех режимов.

8. Выводы об особенностях каждого режима.

Контрольные вопросы

1. Какая трехфазная система напряжений называется симметричной?

2.Как три однофазных приемника соединить треугольником?

3. Какие условия определяют равномерность и однородность нагрузки?

4. Какие существуют зависимости между линейными и фазными токами трехфазной системы при соединении приемников треугольником?

5. Как измерить активную мощность трехпроводной цепи?

6. Каковы особенности режима при обрыве одного из линейных проводов? Обрыва фазы?

---

Литература

1. Электротехника [Текст]: / Под ред. В. С. Пантюшина.- М.: Высшая школа , 1976. - гл.7. , С.156-158 , С.160-161

2. Касаткин, А.С. Электротехника [Текст]: / А.С. Касаткин, М.В. Немцов; - М.: Высшая школа, 2002. - гл.12, с. 339-356.

3. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. [Текст]: - М.: Гардарики, 2001. - §1.28.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
Исследование пассивного четырехполюсника
Цель работы: Экспериментальная проверка теории четырехполюсников и определение опытным путем параметров четырехполюсника.

Основные теоретические сведения

Четырехполюсником называется часть электрической цепи, имеющая два входных и выходных зажима.

Изображается четырехполюсник в виде прямоугольника с выходящими из него зажимами 1-1' и 2-2' (рис.8-1).



Рис.8-1
Если внутри четырехполюсника отсутствуют источники энергии, четырехполюсник называется пассивным. Зажимы четырехполюсника 1-1' будем считать входными, 2-2' выходными.

Уравнения, связывающие входные и выходные токи и напряжения, могут быть записаны в различных формах:

А , Y , Z , H , G , B.

При записи уравнений в форме А пассивный четырехполюсник характеризуется четырьмя коэффициентами А, В, С, D, которые входят в линейные уравнения, связывающие напряжения и токи на входе и на выходе четырехполюсника при любой нагрузке на выходных зажимах.
U₁ = A U₂ + B I₂ (8.1)

I₁ = C U₂ + D I₂ (8.2)
Указанные коэффициенты, называемые постоянными четырахполюсника, связаны между собой равенством
АD - ВС = 1 (8.3)
Из уравнения (8.3) следует, что из четырех коэффициентов независимыми являются только три.

Если у четырехполюсника поменять местами входные и выходные зажимы (рис.8-2)


Рис.8-2.
то получим уравнения:
U₁ = A'U₂ + B'I₂ ,

I₁ = C'U₂ + D'I₂ ,
где А'=D, В'=В, С'=С , D'=А.

Уравнения четырехполюсника при "обратном", питании записываются в виде

---

U₁ = D U₂ + B I₂ , I₁ = C U₂ + A I₂.
Четырехполюсник называется симметричным, если при перемене местами источника питания и нагрузки,токи в источнике питания и нагрузке не изменяются. В симметричном четырехполюснике А = D.

Комплексные коэффициенты А, В, С, D, входящие в уравнения (8.1) , (8.2) , можно определить аналитически по известной схеме соединений внутри четырехполюсника, а также экспериментально, когда внутреннее строение четырехполюсника неизвестно.

Комплексные входные сопротивления находят опытными путем с помощью ваттметра, амперметра и вольтметра. Производится обычно четыре опыта: опыт холостого хода и опыт короткого замыкая при "прямом питании" и то же при "обратном".

Для расчета необходимо лишь три опыта. Четвертый опыт служит для проверки.

Для каждого из этих опытов уравнения четырехполюсника запишутся:

Прямое питание:
U_1X = AU_2X, - опыт холостого хода ( I₂ = 0 ).

I_1X= CU_2X .
U_1K = BU_2K , - опыт короткого замыкания ( U₂=0 ).

I_1K = CU_2K
Обратное питание:
U_1X = DU_2X , - опыт холостого хода ( I₂ = 0 ).

I_1X = CU_2X
U_1K = B I_1K , - опыт короткого замыкания ( U₂=0 ).

I_1K = AI_1K
Из этих выражений получаем комплексные входные сопротивления четырехполюсника:
при прямом питании:
Z_1X = U_1X/ I_1X = A / C, Z_1K = U_1K/ I_1K = B / D.
при обратном питании:
Z_2X = U_1X/ I_1X = D / C, Z_2K = U_1K/ I_1K = B / A.
Комплексные входные сопротивления в каждом из опытов, определяются по показаниям амперметра, вольтметра и ваттметра.
Z_bx = z_bx e^jφ,
где z_bx = U_bx / I_bx ; φ = arctg(P / (U_bx·I_bx)).

Используя результаты опытов холостого хода и короткого замыкания можно определить постоянные четырехполюсника

---