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

3. По данным табл. 1 построить векторные диаграммы напряжений и токов для всех режимов. Определить величину I_N из векторной диаграммы.

4. Измерение мощности трехфазной цепи.

4.1. Собрать схему для исследования (рис.6-7) трехфазной цепи с чисто активной нагрузкой без нейтрального провода. Линейные и фазные напряжения измеряются одним вольтметром.

Рис.6-7. Схема исследования трехфазной цепи
4.2. Установить симметричную нагрузку (включить все тумблеры).

4.3. Установить несимметричную нагрузку. Изменить нагрузку в фазах, выключая лампы с помощью тумблеров.

5. Показания приборов занести в табл. 6-2.

6. По табл. 2 определить активную мощность трехфазной цепи по показаниям ваттметров
∑Р_W=P_W₁+P_W₂ .
7. По показаниям вольтметров и амперметров найти активные мощности каждой фазы по формулам:
P_A =U_AI_A , P_B =U_BI_B , P_C =U_CI_C
и всей цепи по формуле
P₃_Ф= ∑P_Ф= P_A+ P_B+ P_C

Неоднородная нагрузка

8. Собрать схему исследования трехфазной цепи с неоднородной нагрузкой (рис.6.8)

Рис. 6.8. Схема исследования неоднородной цепи
В качестве нагрузки используются: ламповый реостат, батарея конденсаторов 10 мкФ и катушка индуктивности L, которые включены в разные фазы. Линейные и фазные напряжения измеряются одним вольтметром.

9. Исследовать следующие режимы работы:

9.1. Равномерная нагрузка с нейтральным проводом. Ключ В1замкнут. Тумблеры включены. Регулируя сопротивления фаз, устанавливанием по амперметрам одинаковые токи в фазах.
Таблица 6-2

№ опыта

Данные измерений

Данные вычислений

Режимы работы

Фазное напряжение, В

Ток,А

Показания ваттметров, Вт

Фазная мощность, Вт

Мощность всей цепи, Вт

U_A

U_B

U_C

I_A

I_B

I_C

P_W₁

P_W₂

P_A

P_B

P_C

∑P_Ф

∑P_W

Симметричная нагрузка без нейтрального провода

Несимметричная нагрузка без нейтрального провода

Сопротивление фазы А регулируется количеством включаемых лампочек, сопротивление фазы В - изменением емкости батареи конденсаторов, сопротивление фазы С регулируется изменением индуктивности катушки.

9.2. Равномерная нагрузка без нейтрального провода (ключ В1 разомкнуть).

9.3. Неравномерная нагрузка с нейтральным проводом. Ключ В1 замкнут. Изменяя сопротивление фаз устанавливаем в фазах неодинаковые токи, фиксируемые амперметрами.

9.4. Неравномерная нагрузка без нейтрального провода (ключ В1 разомкнут).

10. Показания приборов занести в табл. 6-3.
Таблица6-3

№ опыта

Линейное напряжение, В

Фазное напряжение, В

Ток, А

Показание ваттметра, Вт

Град.

Характер нагрузки

U_AB

U_BC

U_CA

U_A

U_B

U_C

I_A

I_B

I_C

P_W

сosφ

Равномерная нагрузка с нейтральным проводом

Равномерная нагрузка без нейтрального провода

Неравномерная нагрузка с нейтральным проводом

Неравномерная нагрузка без нейтрального провода

11. По данным табл. 6-3 построить векторные диаграммы напряжений и токов для всех режимов.

Считать, что в фазе с конденсатором ток опережает напряжение на 90˚.

В фазе с катушкой для определения угла сдвиг фаз между током и напряжением следует включить ваттметр.

Угол сдвига фаз определяется следующим образом:
φ = arccos( P_Ф/U_ФI_Ф),
где P_Ф=P_W , U_Ф=U_C , I_Ф=I_C.

Содержание отчета

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Схемы исследований.

4. Таблицы приборов и оборудования.

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. В чем отличие и преимущества трехпроводных и четырехпроводных цепей.

2. Какова роль нейтрального провода? Почему в него нельзя включать предохранители?

3. Почему при симметричной нагрузке нейтральный провод не нужен?

4. Каковы зависимости между линейными и фазными токами и напряжениями при симметричной и несимметричной нагрузке при соединении приемников "звездой" и "треугольником"?

5. К чему приводит обрыв линейного провода в трехфазной установке?

6. Как построить потенциальную диаграмму напряжений по опытным данным?

7. Почему измерение активной мощности в трехфазной цепи двумя однофазными ваттметрами допустимо только при отсутствии нейтрального провода?

Литература

1. Электротехника [Текст]: / Под ред. В. С. Пантюшина.- М.: Высшая школа , 1976. - гл.7. , С.155-156 , С.158-160

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 №7

Исследование электрического состояния

трехфазной цепи с однофазными приемниками,

соединенными треугольником.
Цель работы: Научиться включать потребитель в треугольник в цепи трехфазного тока. Изучить влияние изменения параметров однофазных приемников , соединенных треугольником и включенных в трехпроводную сеть , на амплитудно-фазовые соотношения между линейными токами. Приобрести практические навыки по измерению мощности в трехфазной цепи.

Основные теоретические сведения

Для соединения трех однофазных приемников Z_AB, Z_BC, Z_CA треугольником (рис.7-1) , необходимо конец Х первого приемника соединить с началом В второго, конец Y второго - с началом С третьего, конец