Схема лабораторной установки

Лабораторная работа № 4

“Исследование трехфазной системы при соединении приемника треугольником”

Цель работы

1. Определение экспериментальным способом основных соотношений в трехфазной системе при соединении приемника «треугольником» при симметричной и несимметричной нагрузке фаз.

2. Исследование явлений, происходящих в трехфазной системе при соединении приемника «треугольником» для случаев обрыва в одной фазе и обрыва линейного провода.

 

Схема лабораторной установки

Рисунок 4.1 – Симметричный режим

 

Рисунок 4.2 – Несимметричный режим

Схема лабораторной установки для исследования симметричного режима работы трехфазной цепи при соединении приемника по схеме треугольник изображена на рисунке 4.1. В состав цепи входят три резистора R 12, R 13, R 14, имеющие одинаковые сопротивления, включенные по схеме треугольника.

Для исследования процессов в трехфазной цепи используется осциллограф на базе персонального компьютера. Измерительные каналы осциллографа, служащие для измерения действующих значений напряжений и токов, обозначены на схеме как амперметры и вольтметры и предназначены для:

- PA13, PA23 – амперметры для измерения линейных токов;

- PA14, PA24, PA33 – амперметры для измерения фазных токов;

- PV11, PV16, PV21 – вольтметры для измерения линейных напряжений.

 

Перемычка c₁ предназначена для исследования процессов в цепи при обрыве линейного провода. Перемычки a₂, b₂, с₂ предназначены для исследования процессов в цепи при обрыве в одной из фаз приемника.

Для исследования процессов в трехфазной цепи при несимметричном режиме, в фазы bc и ca последовательно с резисторами R 13 и R 14 включаются резистора R 6 и R 15 (см. схему на рисунке 4.2), причем сопротивление резистора R6 не равно сопротивлению резистора R 15, таким образом все три фазы исследуемого приемника будут иметь различные сопротивления.

Питание исследуемой трехфазной цепи осуществляется от трехфазного источника с линейным напряжением около 70В. Включение питания осуществляется выключателем S13.

 

 

4.3 Порядок проведения работы:

4.3.1 Задание на подготовку к работе.

1. Изучить теоретический материал по литературе указанной в списке используемой литературы [1], [2].

2. Задача 1. Ктрехфазной линии с симметричными линейными напряжениями U _л подключен треугольником приемник, сопротивление каждой фазы которого равно Z. По данным варианта таблицы 4.1 определить токи в каждой фазе нагрузки и линии, а также мощность, потребляемую приемником.

 

Таблица 4.1

Номер варианта
U л , В
Z, Ом	5+j1	7+j2	10+j3	12+j4	15+j5	17+j6

Задача 2. К трехфазному трансформатору с линейным напряжением на вторичной обмотке 220 В включен трехфазный асинхронный двигатель. Обмотки двигателя включены треугольником. Мощность двигателя P _дв, его КПД и cosj приведены в таблице 4.2. По данным варианта из таблицы определить ток в каждой фазе двигателя (сопротивлением проводов пренебречь).

 

Таблица 4.2

Номер варианта
P дв, кВт	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
к.п.д,%
cosj	0,75	0,78	0,81	0,83	0,85	0,87

 

3. В журнале лабораторных работ подготовить бланк отчета по лабораторной работе, который должен содержать:

- название лабораторной работы;

- цель лабораторной работы;

- схему лабораторной установки (по ГОСТу и с учетом ЕСКД);

- задачу 1,2;

- ответы на контрольные вопросы;

- таблицу измеряемых и вычисленных величин.

4.3.2 Задание на выполнение работы.

1. Собрать электрическую цепь при соединении потребителей треугольником при однородной симметричной нагрузке.

Рисунок 4.3

 

- Схему для проверки предъявить преподавателю.

- Включить тумблер S1 «Сеть» - положение тумблера вверх.

- Затем включить S13 – положение тумблера вверх.

- Произвести измерения токов и напряжений в исследуемой цепи.

- Показания приборов записать в таблицу 4.1.

- Тумблер S13 перевести в положение вниз.

 

а) Исследовать электрическую цепь при симметричной нагрузке – в случае обрыва линейного провода.

- Включить тумблер S13 – в положение вверх.

- Зафиксировать показания приборов и записать их в таблицу 4.1

- Выключить тумблер S13 – в положение вниз.

 

б) Исследовать электрическую цепь при симметричной нагрузке – в случае обрыва одной из фаз потребителя.

- Включить тумблер S13 – в положение вверх.

- Зафиксировать показания приборов и записать их в таблицу 4.1

- Выключить тумблер S13 – в положение вниз.

 

2. Собрать электрическую цепь при соединении потребителей треугольником при однородной несимметричной нагрузке.

 

Рисунок 4.4

 

 

- Схему для проверки предъявить преподавателю.

- Включить тумблер S13 – положение тумблера вверх.

- Произвести измерения токов и напряжений в исследуемой цепи.

- Показания приборов написать в таблицу 4.1.

- Выключить тумблер S13 – перевести в положение вниз.

- Разобрать схему.

- Показания, записанные в таблицу, предъявить преподавателю.

 

Таблица 4.1

Режим работы приемника

Экспериментальные данные

Вычислено

IA, PA13

IB, PA23

IC

Iab, PA14

Ibc, PA24

Ica, PA33

Uab, PV11

Ubc, PV21

Uca, PV16

P`ab

P`bc

P`ca

P

симметричная активная нагрузка

обрыв в одной из фаз

обрыв в линейном проводе

несимметричная активная нагрузка

Примечание: линейный ток I _C определяется расчетным путем, по измеренным фазным токам.

3) Произвести необходимые вычисления, построить векторные диаграммы для каждого из проведенных опытов. Проанализировать физические процессы, изученные во время лабораторной работы и написать выводы.