Лабораторная работа 3. Исследование электрических цепей трехфазного синусоидального тока при соединении нагрузки трехпроводной и четырехпроводной звездой

Цель работы: ознакомиться с трехфазными системами, измерением фазных и линейных то­ков и напряжений; изучить особенности симметричных и несимметричных режимов работы трехфазных цепей при соединении нагрузки трехпроводной и четырехпроводной звездой; выяснить роль нейтрального провода в четырехпроводной трехфазной системе; научиться строить векторные диаграммы напряжений и токов.

Подготовка к лабораторной работе

1. Изучить тему «Расчет и анализ электрических цепей трехфазного синусоидального тока при соединении нагрузки звездой», содержание данной лабораторной работы и быть готовым ответить на все кон­трольные вопросы к ней.

2. Начертить принципиальные схемы исследуемых цепей с подключенными измерительными приборами.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой (блок питания, блок рези­сторов, ключ для замыкания и размыкания участка цепи, измерительные приборы: амперметры, вольтметры).

2. Выяснить у преподавателя величины сопротивления резисторов, подключаемых в фазы нагрузки в симметричном режиме.

3. Собрать электрическую цепь (рисунок 3). Установить необходимые значения сопротивлений резисторов в фазах нагрузки. Пригласить преподавателя и предъявить ему для проверки собранную схему.

Рисунок 3 – Схема исследования соединения трехфазной нагрузки в звезду

4. В присутствии преподавателя включить питание электрической цепи.

5. Выполнить измерения для трехпроводной и четырехпроводной звезды:

· трехпроводная звезда ( ) – звезда без нейтрального (нулевого) провода, ключ разомкнут,

· четырехпроводная звезда ( ) – звезда с нейтральным (нулевым) проводом, ключ замкнут.

Результаты измерений записать в таблицу 11.

Таблица 11

Схема

UAB, В

UBC, В

UCA, В

UA, В

UB, В

UC, В

U0, В

Ia, А

Ib, А

Ic, А

I0, А

Режим

-

симметричный

-

-

несимметричный

-

-

обрыв одной из фаз[2]

-

-

короткое замыкание[3]

6. Результаты измерений предъявить для проверки преподавателю.

Обработка результатов измерений

1. Для всех режимов (таблица 11) построить векторные диаграммы токов и напряжений в масштабе с указание масштаба. Сделать выводы о соотношении токов и напряжений в различных режимах.

2. Сделать ввод о роли нейтрального (нулевого) провода при соединении нагрузки звездой.

Содержание отчета

· наименование работы и цель работы;

· схему исследуемой цепи;

· таблицы с результатами опытов;

· расчетные соотношения;

· векторные диаграммы для всех опытов и объяснение их различий;

· выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Какое соединение потребителей называется звездой?

2. Каково соотношение между фазным и линейным напряжениями трехфазно­го источника питания при соединении его обмоток по схеме звезда?

3. Какое соотношение между фазными и линейными токами при соединении нагрузки в звезду?

4. Как определить величину тока в нейтральном проводе, если известны токи в фазах потребителя?

5. Для чего применяют нейтральный провод?

6. К каким зажимам следует подключить вольтметр, чтобы измерить фазное и линейное напряжение?

7. Какая трехфазная нагрузка называется симметричной?

8. Почему при несимметричной нагрузке обрыв нейтрального провода являет­ся аварийным режимом?