Обработка результатов, выводы

3.1. Определите соотношение между действующими значениями линейных и фазных напряжений нагрузки.

3.2. По экспериментальным данным определите:

– полное сопротивление фазы цепи () в омах;

– активное сопротивление фазы цепи () в омах;

– реактивное сопротивление фазы цепи () в омах;

– полное сопротивление фазы нагрузки () в омах;

– активное сопротивление фазы нагрузки () в омах;

– реактивное сопротивление фазы нагрузки () в омах;

– полное сопротивление фазы линии электропередачи () в омах;

– активное сопротивление фазы линии электропередачи () в омах;

– угол сдвига фаз всей цепи () в градусах;

– угол сдвига фаз нагрузки () в градусах;

– угол сдвига фаз линии электропередачи () в градусах;

– полную мощность фазы цепи (S_A) в воль-амперах;

– активную мощность фазы цепи (Р_А) в ваттах;

– реактивную мощность фазы цепи (Q_A) в воль-амперах реактивных;

– полную мощность фазы нагрузки (S_а) в воль-амперах;

– активную мощность фазы нагрузки (Р_а) в ваттах;

– реактивную мощность фазы нагрузки (Q_а) в воль-амперах реактивных;

– полную мощность фазы линии электропередачи (S_ЛА) в воль-амперах;

– активную мощность фазы линии электропередачи (Р_ЛА) в ваттах.

3.3. Результаты расчетов занесите в таблицу 14.2.

Таблица 14.2.

Режимы	, Ом	, ом	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, град	, град
3-х проводная система
4-х проводная система

 

Продолжение таблицы 14.2

Режимы	, Ом	SA, ВА	РА, Вт	QA, вар	Sа, ВА	Ра, Вт	Qа, вар	SЛА, ВА	РЛА, Вт	Uл/Uф
3-х проводная система
4-х проводная система

 

3.4. Постройте в масштабе векторную диаграмму фазных и линейных напряжений на комплексной плоскости.

3.5. Сформулируйте выводы по лабораторной работе, ответив на вопросы:

– Чем характеризуется симметричный режим работы трехфазной це­пи при соединении звездой?

– Какую роль играет нейтральный провод в симметричном режиме и необходим ли он?

– В каком случае при симметричном режиме следует применять трех- и в каком четырехпроводную схему при соединении звездой?

 

Содержание отчета

4.1. Наименование лабораторной работы.

4.2. Учебная цель лабораторной работы.

4.3. Схема электрическая принципиальная экспериментальной установки.

4.4. Схема электрическая расчетная экспериментальной установки.

4.5. Экспериментальные данные, таблица 14.1.

4.6. Таблица с расчетными данными, расчетные формулы.

4.7. Выводы.

 

Контрольные вопросы

1. Что такое несвязанная и связанная трехфазная системы. Назо­вите и нарисуйте пять возможных схем соединения трехфазных систем.

2. Какое соединение фаз источника или приемника называется сое­динением звездой? Нарисуйте расчетные схемы.

3. Что понимается под фазным и линейным напряжением и током в трехфазной цепи?

4. Что понимается под фазой источника, приемника и трехфазной цепи?

5. Что понимается под симметричным 3-х фазным приемником?

6. Запишите комплексы фазных э.д.с., фазных и линейных напря­жений при холостом ходе генератора при соединении звездой.

7. Запишите выражения мгновенных значений фазных и линейных напряжений генератора при соединении звездой.

8. Какое соотношение между фазными и линейными напряжениями при соединении звездой?

9. Что понимается под симметричной 3-х фазной цепью?

10. Составьте расчетную схему трехфазной цепи при соединении звездой.

11. Запишите уравнение по первому закону Кирхгофа при соедине­нии трехфазной цепи звездой для 3-х и 4-х проводной цепи.

12. Чему равен ток в нейтральном проводе при симметричном режиме?

13. Чему равно напряжение смещения нейтрали при симметричном режиме?

14. Что понимается под напряжением смещения нейтрали? Когда оно возникает?

15. Постройте векторную диаграмму напряжений и токов генератора при симметричной нагрузке.

16. Постройте векторную диаграмму трехфазной цепи при симметрич­ной нагрузке для случаев реальной и идеальной линии.

17. Как определить активную, реактивную и полную мощности фазы трехфазной цепи и цепи в целом?

18. Как определить коэффициент мощности симметричной трехфазной цепи?

 

Литература для самоподготовки.

1. Конспект лекций. Тема 8, п. 8.5.

2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи.–7-е изд., перераб. и доп. / Л.А. Бессонов – М.: Высшая школа, 1978. С. 141 – 144.

3. Зевеке Г. В. Основы теории цепей: Учебник для вузов – 5-е изд., перераб. / Г. В. Зевеке, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил, С. В. Страхов.– М.: Энергоатомиздат, 1989. п. 10.1–10.3.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15

«Исследование симметричной трехфазной системы

при соединении треугольником»

Цель работы: изучить трехфазную трехпроводную систему, исследовать симметричный режим работы при соединении потребителя по схеме «треугольник».

Программа работы

Ø Уяснить цель работы.

Ø Выполнить задания для домашней подготовки.

Ø Выполнить экспериментальные исследования.

Ø Обработать результаты экспериментальных исследований, рассчитать искомые величины, сделать вывод.

Ø Составить отчет.

Ø Ответить на контрольные вопросы.

Ø Защитить отчет.

 

Задание для домашней подготовки

1.1. Во время домашней подготовки уяснить цель лабораторной работы, изучить теоретический материал по теме «Симметричные трехфазные цепи синусоидального тока» [1, 2]. Составить схему электрическую принципиальную и схему электрическую расчетную исследуемой цепи, подготовить таблицы для записи показаний приборов и вычисленных величин, привести расчетные формулы, подготовиться к ответам на контрольные вопросы.

1.2. Составьте схему электрическую принципиальную.

Описание схемы электрической принципиальной. Экспериментальная установка состоит из: идеального генератора трехфазной синусоидальной электродвижущей силы (G), фазы подключены по схеме «звезда»; трехпроводной линии электропередачи (ЛЭП), в качест­ве линейных проводов используются резисторы с сопротивлением z_ла = z_лв = z_лс = R_л; симметричных приемников электрической энергии, в качестве которых используются катушки индуктивности (KV1, KV2, KV3); трех амперметров (pA1, pA2, pA3), которые измеряют линейные токи и трех амперметров (pA4, pA5, pA6), которые измеряют силу тока в фазах потребителя; переносного вольтметра со щупами (pV). Схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 15.1.

 

KV 1

а

в

с

G

pV

ЛЕП

ЛЕП

ЛЕП

pA1

pA2

pA3

KV 3

KV 2

А

В

С

pA4

pA6

pA5

 

 

Рисунок 15.1 – Схема электрическая принципиальная экспериментальной установки.

Для сборки схемы потребуется 15 проводников (на схеме обозначены номерами 1-15).

1.3. Составьте схему электрическую расчетную.

Каждый элемент электрической цепи имеет свою расчетную схему, отражающую с достаточной степенью точности физические процессы, протекающие в этом элементе.

При составлении расчетной схемы принимаем следующие допущения:

– сопротивление соединительных проводов равняются нулю;

– сопротивление обмотки амперметра равняется нулю;

– сопротивление обмоток вольтметров равняются бесконечности, то есть электрический ток через них не протекает.

На расчетной схеме примите следующие условные обозначения электрических величин и параметров цепи:

– комплекс действующего значения электродействующей силы в фазе А генератора, В;

– комплекс действующего значения электродействующей силы в фазе В генератора, В;

– комплекс действующего значения электродействующей силы в фазе С генератора, В;

– комплекс действующего значения напряжения на зажимах фазы А генератора, В;

– комплекс действующего значения напряжения на зажимах фазы В генератора, В;

– комплекс действующего значения напряжения на зажимах фазы С генератора, В;

– комплекс действующего значения линейного напряжения на зажимах фаз А–В генератора, В;

– комплекс действующего значения линейного напряжения на зажимах фаз В–С генератора, В;

– комплекс действующего значения линейного напряжения на зажимах фаз С–А генератора, В;

– комплекс действующего значения силы линейного тока в фазе А, А;

– комплекс действующего значения силы линейного тока в фазе В, А;

– комплекс действующего значения силы линейного тока в фазе С, А;

– комплекс действующего значения напряжения фазы ав нагрузки, В;

– комплекс действующего значения напряжения фазы вс нагрузки, В;

– комплекс действующего значения напряжения фазы са нагрузки, В;

– комплекс действующего значения силы тока в фазе ав нагрузки, А;

– комплекс действующего значения силы тока в фазе вс нагрузки, А;

– комплекс действующего значения силы тока в фазе са нагрузки, А;

– комплекс полного сопротивления фазы ав нагрузки, Ом;

– комплекс полного сопротивления фазы вс нагрузки, Ом;

– комплекс полного сопротивления фазы са нагрузки, Ом.