1. По учебным пособиям и конспекту лекций повторить раздел «Трехфазные цепи».
2. Заготовить бланки протокола с необходимыми таблицами и схемами.
3. Записать в протокол все расчетные формулы.
Контрольные вопросы
1. В чем различие трехпроводных и четырехпроводных цепей?
2. Почему при симметричной нагрузке нейтральный провод не влияет на режим работы цепи?
3. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при симметричной нагрузке, соединенной звездой?
4. Какова роль нейтрального провода при несимметричной нагрузке?
5. Какими способами можно измерить активную мощность в трёхпроводных и четырёхпроводных трёхфазных цепях при симметричной и несимметричной нагрузке?
Лабораторная работа № 5
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ОДНОФАЗНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ
КАТУШКАМИ
Цель работы
Экспериментально определить параметры двух индуктивно связанных катушек. Изучить влияние «направления» включения индуктивно связанных катушек на эквивалентные параметры двухполюсника при их последовательном соединении.
Объект и средства исследования
В качестве индуктивно связанных элементов используются катушки индуктивности R к1, L к1 и R к2, L к2. Питание электрической цепи осуществляется от трехфазного источника питания промышленной частоты f = 50 Гц с U Ф = 36 В.
Измерение напряжения проводится цифровым мультиметром.
Рабочее задание
1. Собрать электрическую цепь воздушного трансформатора (схема рис. 6.1). Подать на вход электрической цепи напряжение, показания приборов записать в табл. 6.1.
2. Повторить предыдущий опыт при обратном питании (поменять местами катушки). Результаты измерений занести в табл. 6.1.
3. По результатам измерений пп. 1 и 2 определить параметры катушек индуктивности (R к1, L к1 и R к2, L к2) и взаимную индуктив-
ность М. Результаты вычислений занести в табл. 6.1.
Рис. 6.1
Таблица 6.1
| Измерено | Вычислено | |||||||
| U 1 | U 2 | I | P | Z | R | X | X M | M |
| В | В | А | Вт | Ом | Ом | Ом | Ом | Гн |
4. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 6.2. Подать на схему напряжение. Измерить величины напряжения, тока и активной мощности.
Рис. 6.2
5. Поменять местами зажимы одной из катушек индуктивности. Повторить измерения (п. 4). Результаты эксперимента записать в
табл. 6.2.
Таблица 6.2
| Измерено | Вычислено | Включение катушки | ||||||
| U | I | Р | Z э | R э | X э | L э | М | |
| В | А | Вт | Ом | Ом | Ом | Гн | Гн | |
6. На основании измеренных в пп. 4 и 5 величин рассчитать значения параметров Z э, R э, X э, L э двухполюсника и величину взаимной индуктивности М. Определить способ включения катушек (согласно, встречно) индуктивности. Построить топографические диаграммы.
Методические указания
1. При отсутствии электрической связи между катушками индуктивности и при разомкнутых зажимах второй катушки индуктивности
(рис. 6.1), напряжение на последней равно ЭДС взаимной индуктивности
,
поэтому величина взаимной индуктивности М = U 2 / 2 p f I 1.
2. При последовательном включении катушек индуктивности
(рис. 5.2) величина взаимной индуктивности может быть определена по известным значениям эквивалентной индуктивности двухполюсников, соответствующих согласному и встречному включению катушек.
При согласном включении катушек эквивалентная индуктивность двухполюсника L э. согл = L к1 + L к2 + 2 М, при встречном включении катушек эквивалентная индуктивность L э встр. = L к1 + L к2 – 2 М. Поэтому включение взаимной индуктивности
Величина индуктивности двухполюсника определяется по методике, рассмотренной в лабораторной работе № 2.
3. Величина взаимной индуктивности неподвижно закрепленных в пространстве друг относительно друга катушек не зависит от схемы их включения, М – постоянный параметр.
Контрольные вопросы
1. Объяснить физическую сущность явлений самоиндукции и взаимной индукции.
2. Какое включение индуктивных катушек называется согласным и какое встречным?
3. Какими способами можно определить взаимную индуктивность между двумя индуктивными катушками?
4. Как построить топографические диаграммы напряжений двух последовательно соединенных индуктивно связанных катушек для случая согласного и встречного включения при известных параметрах каждой катушки?
Лабораторная работа № 6
