Лабораторная работа 4. Исследование электрических цепей трехфазного синусоидального тока при соединении нагрузки треугольником

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 треугольником; 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 треугольником», 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, измерительные приборы: амперметры, вольтметры).

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

3. Собрать электрическую цепь (рисунок 4). Установить необходимые значения сопротивлений резисторов в фазах нагрузки. Пригласить преподавателя и предъявить ему для проверки собранную схему.

Рисунок 4 – Схема исследования соединения трехфазной нагрузки в треугольник

4. В присутствии преподавателя включить питание электрической цепи.

5. Выполнить измерения фазных токов и напряжений для различных режимов нагрузки: симметричная, несимметричная, обрыв одной из фаз нагрузки, обрыв одной из линий[4]

Результаты измерений записать в таблицу 12.

Таблица 12

UAB, В	UBC, В	UCA, В	IA, А	IB, А	IC, А	Iab, А	Ibc, А	Ica, А	Режим
									симметричный
									несимметричный
									обрыв одной из фаз
									обрыв линейного провода

6. Результаты измерений предъявить для проверки преподавателю.

Обработка результатов измерений

1. Для всех режимов (таблица 12) построить векторные диаграммы токов и напряжений в масштабе с указание масштаба. Сделать выводы о соотношении токов и напряжений в различных режимах.

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. Каким образом три однофазных потребителя соединяют в треугольник?

2. Куда следует подключать вольтметр, чтобы измерить фазное и линейное напряжения трехфазного потребителя?

3. В каком соотношении находятся фазные и линейные напряжения симмет­ричного потребителя, соединенного в треугольник?

4. Какое соотношение между фазными и линейными токами симметричного потребителя, соединенного в треугольник?

5. Всегда ли справедливы при соединении нагрузки в треугольник соотношения ?

6. Как отразится отключение одной фазы потребителя на режим работы других фаз и на режим работы всей трехфазной цепи, соединенной в треуголь­ник?

Лабораторная работа 5. Исследование однофазного трансформатора

Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом работы однофазного трансформатора, получить умения по исследованию работы однофазных трансформаторов и определения его параметров.

Подготовка к лабораторной работе

1. Изучить тему «Трансформаторы: классификация, устройство, принцип действия, область применения», 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 (трансформатор, блок питания, напряжение на выходе которого регулируется автотрансформатором, блок резисторов, измерительные приборы: амперметры, вольтметры, ваттметр).

2. Занести в таблицу 13 технические характеристики исследуемого трансформатора.

Таблица 13

Тип	U1н, В	U2н, В	I2н, А	I10, А	U1к, В	P0, Вт

3. Провести опыт холостого хода трансформатора. Для этого:

· собрать электрическую цепь (рисунок 5). После проверки схемы преподавателем подать на первичную обмотку трансформатора напряжение, равное U_1н;

Рисунок 5 – Схема исследования однофазного трансформатора в опыте холостого хода

· определить ток холостого хода в первичной обмотке I₁₀, напряжение холостого хода U₂₀ на вторичной обмотке, напряжение холостого хода на первичной обмотке U₁₀, потери холостого хода P₀; данные занести в таблицу 14.

Таблица 14

U10, В	U20, В	I10, А	P0, Вт

4. Провести опыт короткого трансформатора. Для этого:

· исходя из паспортных данных трансформатора определить номинальный ток первичной обмотки трансформатора и записать его в таблицу 15.

· собрать электрическую цепь (рисунок 6). Внимание! В отсутствии преподавателя схему включать запрещается!

· после проверки схемы преподавателем включить питание электрической цепи и подать на первичную обмотку трансформатора такое напряжение, что ток в первичной обмотке будет равным номинальному;

Рисунок 6 – Схема исследования однофазного трансформатора в опыте короткого замыкания

· определить ток короткого замыкания во первичной обмотке I_2к, напряжение короткого замыкания U_1к на первичной обмотке, потери короткого замыкания P_к; данные занести в таблицу 15.

Таблица 15

I1н, А	U1к, В	I2к, А	Pк, Вт

5. Исследовать трансформатор в рабочем режиме, сняв внешнюю характеристику и рабочие характеристики при активном характере нагрузки. Для этого:

· собрать электрическую цепь (рисунок 7). После проверки схемы преподавателем подать на первичную обмотку трансформатора напряжение, равное U_1н;

Рисунок 7 – Схема исследования однофазного трансформатора в рабочем режиме

· изменяя величину сопротивления нагрузки R_Н, измерять при каждом значении сопротивления нагрузки величины, указанные в таблице 16. Сделать 6-7 замеров.

Таблица 16

Опыт	U1, В	I1, А	P1, Вт	U2, В	I2, А
1.
2.
7.

6. Результаты измерений предъявить для проверки преподавателю.