1. Ознакомиться с приборами экспериментальной установки и записать их технические характеристики.
2. Присоединить фазоуказатель (рис.14) к трехфазной сети и установить порядок чередования фаз. Нулевой провод не подсоединять. Если конденсатор фазоуказателя подключить к фазе А генератора, то при несимметричной нагрузке и отсутствии нулевого провода появится смещение нейтрали, и на лампах накаливания будут различные напряжения. Напряжение Uв > Uc, лампа в фазе В горит ярко, а в фазе С – тускло. Таким образом, фаза, в которой лампа горит ярко, опережает фазу, в которой лампа горит тускло. Исходя из этого, следует установить прямую последовательность чередования фаз А-В-С генератора.
3. Подсоединить к зажимам генератора исследуемую цепь (рис.13), состоящую из трех ламповых реостатов, соединенных звездой. Предусмотреть включение амперметра для измерения фазных токов и вольтметра для измерения фазных и линейных напряжений на приемнике. Исследовать работу трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой в различных режимах, данные измерений заносят в таблицу 2:
а) холостого хода (ламповые реостаты в фазах приемника выключены);
б) при равномерной активной нагрузке в трехпроводной и четырехпро- водной цепях (в фазах приемника включено одинаковое количество ламп);
в) при неравномерной нагрузке в трехпроводной и четырехпроводной цепях (в фазах приемника включено разное количество ламп);
г) при обрыве одной из фаз приемника в трехпроводной и четырехпроводной системах (в одной из фаз приемника выключены лампы) или при обрыве одного из линейных проводов;
д) при коротком замыкании фазы a-x нагрузки в трехпроводной цепи (во избежание короткого замыкания фазы генератора при проведении этого опыта необходимо следить, чтобы нейтральный провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, был отключен). Для замыкания фазы накоротко служат черные гнезда.
4. Исследовать трехфазную трехпроводную и четырехпроводную цепи при неоднородной нагрузке. В качестве неоднородного трехфазного приемника использовать цепь фазоуказателя, показанную на рис.14.
Провести сначала измерения фазных и линейных напряжений, напряжения Un с нейтральным проводом и без него. Затем измерить токи в обоих случаях, для чего поочередно разорвать цепь между началами каждой из фаз генератора и нагрузки и в разрыв последовательно с нагрузкой включить амперметр, сменив предварительно вилку на щупы. Данные измерений занести в табл. 2.
Таблица 2
№ | Режимы работы | Измерено | Вычислено | |||||||||||||
Ua, B | Uв, B | Uc, B | Uaв B | Uвc B | Uca B | Un, B | Ia, A | Iв, A | Iс, A | IN, A | Uaв/Ua | Uвc/Ua | Uca/Ua | |||
Приемники отключены | С нулевым проводом | |||||||||||||||
Равномерная активная нагрузка | С нулевым проводом | |||||||||||||||
Без нулевого провода | ||||||||||||||||
Неравномерная активная нагрузка | С нулевым проводом | |||||||||||||||
Без нулевого провода | ||||||||||||||||
Фаза приемни- ка (линия) отключена | С нулевым проводом | |||||||||||||||
Без нулевого провода | ||||||||||||||||
Фаза “A” приемника замкнута | Без нулевого провода | |||||||||||||||
Неоднородная нагрузка | С нулевым проводом | |||||||||||||||
Без нулевого провода |
5. По результатам всех опытов построить векторные диаграммы напряжений и совмещенные с ними диаграммы токов, указав выбранные масштабы для напряжений и токов.
6. Ток в нейтральном проводе определяется графически по первому закону Кирхгофа: .
7. Произвести указанные вычисления. Сравнить экспериментальные и теоретические результаты.
Вопросы для самопроверки
1. Как получается трехфазная симметричная система ЭДС?
2. Как определяются токи в фазах приемника в случае неравномерной нагрузки в трехпроводной и четырехпроводной цепях?
3. Каковы соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при обрыве и коротком замыкании одной из фаз приемника в трехпроводной цепи?
4. Каковы векторные диаграммы для всех рассмотренных в работе случаев?
5. Как с помощью фазоуказателя определить последовательность фаз трехфазного генератора?
6. Какова роль нейтрального провода в четырехпроводной трехфазной цепи?
7. Как определить напряжение между нейтралями в трехфазной четырехпроводной и трехпроводной цепях?
8. В чем преимущества трехфазных цепей по сравнению с однофазными?
9. Как определяется мощность в трехфазной цепи?
Список литературы
1. Электротехника / Под ред. В. Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 1985 – С. 104-111.
2. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – С. 107-109, 115.
3. Иванов А. А. Электротехника: Лабораторные работы. – Киев: Вища школа, 1976. – С. 67-77.
4. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1984. – С. 164-169.