Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей энергии звездой

Цель работы: ознакомится с особенностями соединения звездой приемников электрической энергии. Исследовать режим равномерной и неравномерной нагрузки, а также работу схемы при разрыве одной из фаз. Приобрести навыки в построении векторных диаграмм.

Оборудование и материалы:электролампы, амперметры, вольтметр

Теоретические сведения

Звездой называется такое соединение трехфазной цепи при котором концы приемников энергии соединены в один узел, называемый нулевой или нейтральной точкой. Каждый из приемников энергии трехфазного тока условно называется фазой. Провода, соединяющие начала фаз с источником трехфазного тока, называют линейными проводами. Провод, соединяющий нулевые точки приемника и источника, называется нулевым или нейтральным. Ток, проходящий через каждую фазу и каждый из приемников, называется фазным током, а токи, проходящие по линейным проводам, называются линейными токами. При соединении звездой линейные токи равны фазным токам. Ток, проходящий по нулевому проводу равен сумме фазных токов. При симметричной нагрузке токи всех фаз одинаковые, поэтому ток нейтрального провода равен нулю. В этом случае надобность нулевого провода отпадает. При обрыве нулевого провода нормальный режим работы схемы нарушится при неравномерной нагрузке ( когда фазные токи не одинаковы). Фазные токи изменятся и установятся такими , чтоб их сумма была равной нулю. Если фазные токи изменяются, то изменяются и падения напряжений на фазах приемника, а так как линейные напряжения остаются неизменными, изменится потенциал нулевой точки приемника, что приведет к появлению разности потенциалов между нулевыми точками генератора и приемника энергии. Эта разность потенциалов называется смещением нейтрали. Неравномерность нагрузки при отсутствии нулевого провода приводит к повышению напряжения тех фаз приемника, сопротивление которых возрастает, и к снижению напряжения фаз, сопротивление которых уменьшается.

Ход работы

1. Ознакомится с приборами и оборудованием, записать их технические данные.

Наименование приборов	Тип	Система	Предел измерения	Цена деления	Класс точности

2. Собрать схему и показать ее руководителю.

PV1

S₃

S₁₁HL9

PA1

PA2

PA3

PV2

PA4

A_a

A_B

A_C

V_B

A₀

3. При отсоединенном нейтральном проводе установить равномерную нагрузку фаз. Измерить фазное и линейное напряжение, фазные токи, смещение нейтрали Uо. Вычислить P_A, P_в, P_С, P.

4. Повторить измерения, изменяя нагрузку фаз А. Количество ламп в фазах остается неизменным. (фаз Ви С).

5. Повторить измерение, присоединив нейтральный провод (включая случай короткого замыкания).

6. Показания приборов и результаты вычислений записать в таблицу.

№ п/н

Z_А

I_А

I_B

I_С

I_О

U_А

U_B

U_С

U_О

U_АВ

U_ВС

U_СА

P_А

P_В

P_С

Ом

Вт

Построить векторную диаграмму.

Пример построения векторной диаграммы.

M_U=

M_I=

Равномерная нагрузка Неравномерная нагрузка

U_A I_B I_C I₀ I_A I_C I_B U_C U_B

U_A

U_CA U_AB

І_А

I_CI_BU_B

U_C

U_BC

Содержаниеотчета

Отчет должен содержать: тему лабораторной работы, цель работы, таблицу данных КИП и оборудование, схему электрического соединения, таблицы результатов измерений и вычислений, вычисления, векторную диаграмму токов и напряжений, вывод.

Вывод:

Дать ответ на контрольные вопросы.

1. Как соединить три фазы звездой?

2. Какое назначение нулевого провода?

3.Какое соотношение между линейным и фазным напряжением при соединении фаз звездой?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Цель работы: изучить устройство однофазного трансформатора, определить потери мощности в стали и меди трансформатора из опытов холостого хода и короткого замыкания, определить КПД при активной нагрузке и построении графика зависимости КПД от коэффициента нагрузки ή=f(β).

Оборудование и материалы:ЛАТР,миллиамперметр, вольтметр, ваттметр, амперметр, однофазный трансформатор,реостат, соединительные провода.

Теоретические сведения

Трансформатор – это преобразователь переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Для передачи энергии на дальние расстояния с целью уменьшения потерь энергии в проводах необходимо применять высокие напряжения. Вблизи места потребления электрической энергии, в конце линии электропередачи, устанавливают трансформаторы, понижающие напряжения с таким расчетом, чтобы массовые приемники электрической энергии могли получать напряжение 380В, 220В.

Ход работы

1. Ознакомиться с приборами и оборудованием, записать их технические данные.

Наименование приборов	Тип	Система	Предел измерения	Цена деления	Класс точности
Миллиамперметр
Вольтметр
Ваттметр
Вольтметр
Амперметр

Электрооборудование: ЛАТР, однофазный трансформатор, реостат, соединительные провода.

2. Собрать схему электрического соединения и показать ее руководителю.

А1

A_C

V_B

R_H

S₁

S₂

Т_P

ЛАТР

3. Включить трансформатор в сетьпри разомкнутой вторичной цепи. (холостой ход). К зажимам вторичной обмотки присоединить вольтметр. Показание занести в таблицу.