2.1. В соответствии с составленной принципиальной схемой выберите необходимые элементы схемы и электроизмерительные приборы. Определите пределы измерения приборов.
2.2. Включите установку, проверьте работоспособность схемы.
2.3. Установите в каждой фазе приемника электрической энергии симметричную нагрузку.
2.4. Измерьте фазные и линейные напряжения источника и приемника, линейные токи цепи, фазные токи приемника, падение напряжения во всех фазах линии электропередачи.
2.5. Результаты расчетов и измерений после их обработки занесите в таблицу 15.1.
Таблица 15.1
| U a в , В | Uв c, В | U ca, В | U a, В | U в, В | U c, В | U ЛА, В | U ЛВ, В | U ЛС, В |
Продолжение таблицы 15.1
| I А, A | I В, A | I С, A | Iaв, А | Iвс, А | Icа, А | Uaв, В | Uв c, В | Uca, В |
Обработка результатов, выводы
3.1. Определите соотношение между действующими значениями линейных и фазных сил токов.
3.2. Постройте в масштабе векторную диаграмму напряжений, фазных и линейных токов на комплексной плоскости.
3.3. Сформулируйте выводы по лабораторной работе, ответив на вопросы:
– Чем характеризуется симметричный режим работы трехфазной цепи при соединении треугольник?
– Какое соотношение между действующими значениями линейных и фазных сил токов при симметричной нагрузке соединенной треугольником?
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. Выводы.
Контрольные вопросы
1. Какое соединение обмоток генератора и фаз приемника называется треугольником?
2. Запишите мгновенные значения э.д.с. фаз генератора при соединении треугольником.
3. Запишите комплексы действующих значений фазных э.д.с., нарисуйте векторную диаграмму э.д.с. на комплексной плоскости.
4. Составьте расчетную схему генератора при соединении треугольником.
5. Запишите комплексы действующих значений напряжений при холостом ходе генератора.
6. Составьте расчетную схему трехфазной цепи при соединении источника и приемника треугольником.
7. Запишите уравнения по 1-му закону Кирхгофа при соединении 3-х фазной системы треугольником.
8. Постройте векторную диаграмму напряжений и токов трехфазной симметричной цепи при соединении треугольником.
9. Как определить коэффициент мощности симметричной трехфазной нагрузки соединенной треугольником?
10. Как определить активную, реактивную и полную мощности трехфазной цепи при симметричной нагрузке?
11. Как рассчитать фазные и линейные токи, если генератор и линия идеальные?
12. Как преобразовать симметричный приемник, соединенный треугольником в эквивалентную звезду и наоборот?
Литература для самоподготовки.
1. Конспект лекций. Тема 8, п. 8.4 – 8.6.
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. – 528 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16
«Исследование несимметричной трехфазной четырехпроводной системы при соединении звездой»
Цель работы: изучить трехфазную четырехпроводную систему, исследовать несимметричный режим работы при соединении источника и потребителя по схеме «звезда».
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 «Несимметричные 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 трехфазного источника, фазы подключены по схеме «звезда»; четырехпроводной идеальной линии электропередачи; приемников электрической энергии, в качестве которых используются катушки индуктивности (KV1, KV2, KV3) и нагрузочные реостаты (R1, R2, R3); трех амперметров (pA1, pA2, pA3), которые измеряют силу тока в фазах потребителя и амперметра (pA4), который измеряет силу тока в нулевом проводе; переносного вольтметра со щупами (pV); ваттметра (pW). В заданной преподавателем фазе, сопротивление которой изменяется и в линейном проводе этой фазы установлены однополюсные выключатели (SA1, SA2). Схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 16.1.
| QF |
| 0′ |
| A |
| B |
| C |
| рW 3 |
| *U |
| *I |
| KV 1 |
| KV 2 |
| KV 3 |
| рА 1 |
| R1 |
| R3 |
| рА 2 |
| рА 3 |
| SA1 |
| SA2 |
| рА4 |
| R2 |
Рисунок 16.1 – Схема электрическая принципиальная экспериментальной установки.
Для сборки схемы потребуется 21 проводников (на схеме обозначены номерами 1-21).
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 и контактов выключателя 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 а нагрузки, В;
– комплекс действующего значения напряжения фазы в нагрузки, В;
– комплекс действующего значения напряжения фазы с нагрузки, В;
– комплекс действующего значения линейного напряжения на зажимах фаз а–в нагрузки, В;
– комплекс действующего значения линейного напряжения на зажимах фаз в–с нагрузки, В;
– комплекс действующего значения линейного напряжения на зажимах фаз с–а нагрузки, В;
– комплекс полного сопротивления фазы а нагрузки, Ом;
– комплекс полного сопротивления фазы в нагрузки, Ом;
– комплекс полного сопротивления фазы с нагрузки, Ом;
– комплекс действующего значения силы тока в нейтральном проводе, А;
– комплекс действующего значения напряжения смещения нейтрали, В.
