Файл: Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине Теоретические основы электротехники I,II.doc

5. Поменять местами концы одной из катушек. Повторить действия по п.4.

6 . Собрать схему трансформатора (рис. 3). В качестве первичной обмотки взять катушку с меньшей индуктивностью.

7. Установить сопротивление нагрузки R_н, равное 30 Ом. Измерить токи и напряжения в цепи.

8. Установить сопротивление нагрузки R_н, равное нулю, закоротив его концы. Измерить токи и напряжения.

9. Разомкнуть вторичную цепь и измерить токи напряжения.

Б. Дома:

10. По экспериментально определенным данным в п.2 и 3 рассчитать активные и индуктивные сопротивление индуктивных катушек (R₁, X₁ R₂, X₂, L₁, L_2.).

11. По данным, полученным в п. 4 и 5, рассчитать взаимную индуктивность, коэффициент индуктивной связи, а также разметить концы обмоток.

12. По данным, полученным в п. 9, рассчитать взаимную индуктивность катушек другим методом. Сравнить результат с результатом в п. 13.

13. По данным, полученным в п. 12 и 13, составить уравнения трансформатора и рассчитать токи и напряжения при сопротивлениях нагрузки R_H = 30 Ом и R_H = 0 Ом. Сравнить результаты с данными п. 7 и 8. Построить векторные диаграммы трансформатора при R_H=30 Ом и R_H=0 Ом.

14. . Подготовить отчет, объединяя данные экспериментов и расчетов.

15. Подготовить устно ответы на вопросы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. 
   Как экспериментально определяется коэффициент взаимной индукции?
   
2. 
   Как экспериментально определяются одноимённые концы индуктивно-связанных катушек?
   
3. 
   Как рассчитать коэффициент индуктивной связи?
   
4. 
   Как экспериментально определить индуктивность реле обмотки?
   
5. 
   Как проводится «развязка» индуктивно связанных обмоток?
   
6. 
   Нарисуйте схему замещения трансформатор без индуктивных связей.
   
7. 
   Прокомментируйте порядок построения векторной диаграммы трансформатора.
   
8. 
   Что такое « вносимое сопротивление». Отчего оно зависит?
   
9. 
   С огласно или встречно включены обмотки на рис.4. Почему?
   
10. 
    Согласно или встречно включены
    

L₁ и L₂ на рис.5? Рис. 4

Рис. 5

11. 
    Составить уравнение по 2 закону Кирхгофа для контура.
    
12. 
    Согласно или встречно включены обмотки L₁ и L₃?
    

---

список рекомендУЕМой литературы
1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А. Бессонов – М.: Высш. шк., 2000. – С. 119 – 127.

2. Попов, В.П. Основы теории цепей / В.П. Попов – М.: Высш. шк., 1995. – С. 177 – 197.

3. Потапов, Л.А. Краткий курс теоретических основ электротехники / Л.А. Потапов ­– Брянск: БГТУ, 2001. – С. 56 – 61.

---

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЁХФАЗНОЙ ЦЕПИ,

СОЕДИНЁННОЙ ЗВЕЗДОЙ

Наиболее распространены трёхфазные цепи переменного тока. Среди них чаще применяются трёхфазные цепи, соединённые звездой.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Научить студентов проведению экспериментальных работ при исследовании трехфазных цепей переменного тока, соединенных звездой.

ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1. 
   Получить навыки разметки трехфазных генераторов и трансформаторов.
   
2. 
   Получить навыки сборки трехфазной электрической цепи звездой с нейтралью и без нейтрали.
   

3. Освоить методы построения топографических диаграмм в трехфазной цепях по экспериментальным данным.
ОПИСАНИЕ СТЕНДА
Стенд содержит трехфазный трансформатор, четыре амперметра, два вольтметра, набор резисторов и катушек индуктивностей. Вторичные обмотки трансформатора выведены на 6 клемм в произвольном порядке (их предстоит разметить, т.е. установить начало, конец обмоток и порядок чередования фаз).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

А. В лаборатории

1. Разметить зажимы источника трехфазного напряжения. Для этого с помощью вольтметра определить зажимы, принадлежащие одной фазе, найти начало и конец обмоток и определить последовательность фаз.

2. Собрать цепь по схеме звезда-звезда без нейтрали (рис. 1).

3 . Установить во всех фазах активную нагрузку (переключателем, устанавливающим характер нагрузки). Регулируя сопротивление фазы А для первого варианта (или фазы В для второго), установить во всех фазах одинаковые токи (симметричный режим).

4. Изменяя сопротивление фазы А (или фазы В) исследовать 5 режимов: симметричный (R_A=R_В =R_C) и несимметричные (R_A=0, R_A= , R_A>R_C., R_A< R_C) Записать токи фаз, напряжения на фазах нагрузки и напряжение смещения нейтрали для всех режимов (целесообразно заполнив соответствующую таблицу).

---

5. Восстановить равную активную нагрузку во всех фазах.. Замкнуть кнопку К, образовав таким образом систему «звезда» с нейтральным проводом. Измерить токи в нейтральном проводе и в регулируемой фазе, изменяя активное сопротивление в одной из фаз (для 3 режимов: R_A = R_C, R_A>R_C, R_AC)

6. Установить в одной из фаз емкостную или индуктивную нагрузку (по указанию преподавателя). Для двух значений емкости или индуктивности измерить токи и напряжение фаз, напряжение смещения нейтрали.

7. Установить во всех трех фазах нагрузку разного характера (R, L и C). Изменяя величину активного сопротивления, емкости конденсатора и индуктивности, установить во всех фазах равные токи. Кнопку держать нажатой. Измерить ток в нейтральном проводе.

8. Поменять местами конденсатор и катушку. Измерить ток в нейтральном проводе.
Б. Дома :

9. Построить топографические диаграммы для всех 5 режимов по п.4.

10. Для одного из значений измеренного тока в нейтральном проводе по п.5 построить векторную диаграмму токов.

11. Построить потенциальную диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов по результатам измерений по п. 6. Здесь же построить теоретическую линию перемещения конца вектора напряжения смещения нейтрали для заданного характера изменяющейся нагрузки (круговую диаграмму).

13. 
    Построить векторные диаграммы токов для п. 7 и 8.
    

14. Подготовить отчет, объединяя данные экспериментов и расчетов.

15. Подготовить устно ответы на вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Как экспериментально определить последовательность фаз в трёхфазной системе напряжений?

2. Какова разница между фазными и линейными токами и напряжениями в трёхфазной системе при симметричной нагрузке?

3. Каким образом рассчитываются напряжения и токи в трехфазной системе при соединении нагрузки по схеме "звезда" без нейтрального провода?

4. Что называется напряжением смещения нейтрали? От чего оно зависит?

5. Какую кривую на потенциальной диаграмме описывает конец вектора напряжения смещения нейтрали при изменении в одной из фаз: а) активного, б) индуктивного, в) емкостного сопротивления и двух равных активных сопротивлениях в остальных фазах?

6. Обмотки трехфазного трансформатора включили по схемам а и б рис 2. Определите показания вольтметров в следующих схемах (рис. 2), если ЭДС фазы U_ф = 20 В.

7. 
   В схеме звезда с нейтральным проводом R_A=Х_В =Х_C. Сначала в фазе В была индуктивность, а в фазе С емкость. Потом их поменяли местами. Изменится ли ток в нейтральном проводе.
   
8. 
   Как построить круговую диаграмму в трехфазной цепи при изменении емкости в одной из фаз.
   
9. 
   В схеме звезда с нейтральным проводом был симметричный режим и вдруг произошел обрыв фазного провода. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
   
10. 
    В схеме звезда без нейтрального провода был симметричный режим и вдруг произошел обрыв фазного провода. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
    
11. 
    В схеме звезда с нейтральным проводом был симметричный режим и вдруг произошло короткое замыкание нагрузки в фазе А. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
    
12. 
    При каких условиях можно вести расчет трехфазной цепи «на одну фазу».
    

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А. Бессонов – М.: Высш. шк., 2000. – С. 184 – 196.

2. Попов, В.П. Основы теории цепей / В.П. Попов – М.: Высш. шк., 1995. – С. 197 – 205.

3. Потапов, Л.А. Краткий курс теоретических основ электротехники / Л.А. Потапов ­– Брянск: БГТУ, 2001. – С. 63 – 74.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

---

ЛАБОрАТОРНая РАБОТа № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЁХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ,

СОЕДИНЁННОЙ ТРЕУГОЛЬНИКОМ

В трёхфазных цепях встречаются случаи соединения источников энергии и потребителей треугольником.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Освоить методы исследования трехфазных цепей включенных треугольником.

ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1. Получить навыки сборки электрической цепи по схеме треугольник.

2. Получить навыки работы с двухлучевым осциллографом.

3. 
   Освоить методы построения топографических диаграмм в трехфазной цепи по экспериментальным данным.
   

Время выполнения работы 2 часа.
ОПИСАНИЕ СТЕНДА
Стенд содержит встроенный трехфазный трансформатор, 6 щитовых амперметров, 2 вольтметра, 2 переносных (лабораторных) ваттметра и двухлучевой осциллограф.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

А . В лаборатории

1. Собрать схему (рис. 1). Следить, чтобы точка с нагрузки была обязательно подсоединена к фазе С источника.

2. Установить одинаковые фазные токи, регулируя величину переменного сопротивления одной из фаз. Записать показания амперметров.

3. Отключить один из линейных проводов. Измерить фазные и линейные токи и напряжения.

4. Восстановить отключённый провод и отключить нагрузку одной из фаз (в зависимости от номера варианта). Измерить фазные и линейные токи и напряжения.

5 . Восстановить отключённую нагрузку. Подключить в линейные провода конденсаторы или индуктивные катушки (по указанию преподавателя), имитирующие сопротивление линии (рис. 2).

Измерить величины фазных и линейных токов, а также напряжений на фазах трансформатора, нагрузки и на сопротивлениях линии (конденсаторах).

6. Отключить конденсаторы. В фазу с переменным резистором добавить (подключить) индуктивность.

Изменяя сопротивление резистора, установить величину тока фазы, незначительно отличающуюся от токов других фаз. Измерить фазные и линейные токи и напряжения.
Б. Дома

7. По результатам измерений в п. 2, 3, 4 построить векторные диаграммы. Выявить изменения для полученных несимметричных режимов.

8. По результатам измерений в п.5 построить потенциальную диаграмму. Сопоставить потерю напряжения и падение напряжения в линии.

---