КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ. При включении нагрузок по схеме треугольника нейтральный провод отсутствует и все приемники электроэнергии находятся под линейными напряжениями

При включении нагрузок по схеме треугольника нейтральный провод отсутствует и все приемники электроэнергии находятся под линейными напряжениями. Электрическая схема соединения приемников электроэнергии в треугольник приведена на рис.2.1.

Рис.2.1.Схема соединения приемников электроэнергии треугольником.

На схеме обозначены:

-Амперметры (А), измеряющие линейные токи Ia, Ib, Ic .

-Амперметры (A),измеряющие фазные токи; Iаb, Ibс, Iсa.

-Вольтметры (V), измеряющие линейные напряжения Uаb, Ubc, Uca

-Комплексные сопротивления нагрузок Ζаb, Ζbc, Ζca, включенных в фазах.

В рассматриваемой схеме при соединении сопротивлений нагрузки по схеме треугольника линейное напряжение равно фазному U_л=U_ф. При одинаковых нагрузках в фазах линейные токи в раз больше фазных

I_л= I_ф.

При неодинаковых нагрузках фазах это соотношение не соблюдается.

Схема соединения нагрузок в треугольник применяется, главным образом, в тех случаях, когда величины сопротивлений в фазах не равны между собой и изменяются независимо во времени. Основным преимуществом включения приемников электроэнергии по схеме треугольника является постоянство напряжений на нагрузках.

2.3. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СТЕНДА.Структурная схема исследуемой модели трехфазной цепи приведена на рис.2.2.

Рис.2.2.Структурная схема модели стенда, используемого для изучения характеристик трехфазной электрической цепи, приемники энергии в которой включены по схеме треугольника.

На схеме обозначены:

-Источник трехфазного переменного гапряжения (3_phase).

-Предохранители, рассчитанные на ток, равный 1 амперу (1A).

-Вольтметры, измеряющие линейные напряжения (Uса, Uаb, Ubс).

-Амперметры, измеряющие линейные токи (Iа, Ib, Iс ).

-Амперметры ,измеряющие фазные токи (Iаb, Ibс, Iса).

- Активные сопротивления нагрузки ( Rab, Rbc, Rаc), выполненные в виде реостатов (переменных резисторов), величины которых увеличиваются при перемещении движка вниз), В исходной прогамме «Elektronics Workbench» на схеме ошибочно перепутаны обзначения сопртивлений Rbc и Rаc. При вычерчивании схемы стенда эти обозначения надо поменять местам.

-Переключателя, разрывающего цепь переменного тока в фазе B.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Ознакомиться с моделью стенда и порядком проведения измерений.

2.Подготовить исходные материалы для составления отчета по работе. Для чего на отдельных листках бумаги заполнить титульный лист с фамилией, именем, отчеством студента, выполняющего лабораторную работу, затем написать название дисциплины, название и цель выполнения работы, выписать основные расчетные формулы.

3.Включить компьютер, запустить на выполнение программу «Eleсtronics Workbench» и открыть файл «Lab.2.ewb», размещенный в папке «Электротехника и электроника», вложенной в папку «Лабораторные работы».

4.Вычертить электрическую схему исследуемой цепи с экрана монитора, обозначив на схеме вольтметры, измеряющие линейные напряжения последовательно слева на право: Vса, Vаb, Vbс; амперметры, измеряющие линейные токи Iа, Iв, Iс и амперметры, измеряющие фазные токи Iаb, Ibс, Iса.

5. Произвести измерения для следующих режимов работы:

а) При одинаковых величинах сопротивлений нагрузок во всех трех фазах.

б) При одинаковых величинах сопротивлений нагрузки во всех трех фазах и выключенном линейном проводе В (имитация перегорания плавкого предохранителя).

в) При неодинаковых сопротивлениях нагрузок во всех трех фазах.

г) При неодинаковых величинах сопротивлений нагрузок во всех трех фазах и выключенном линейном проводе В.

д) При равных нагрузках в двух фазах и выключенной нагрузке в третьей фазе (разорван провод в цепи АВ). Результаты измерений занести в табл.2.1.

Таблица 2.1

Измерено

Вычислено

Величины

Uас

Uаb

Ubc

Iа

Iв

Iс

Iаb

Iвc

Iсa

Рab

Рbс

Рса

Р

Ед. измер.

В

В

В

А

А

А

А

А

А

Вт

Вт

Вт

Вт

6.Рассчитать величины мощностей для всех случаев по формулам:

Раb=Uab •Iab; Рbс=Ubс •Ibс; Рса=Uсa •Iсa;

Р= Раb + Рbc + Pca.

Результаты расчетов занести в таблицу 2.1.

6.По результатам измерений каждый студент строит векторную диаграмму для одного из режимов работы.

ПОРЯДОК ПОСТРОЕНИЯ ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ

Вектора строим на комплексной плоскости, вращающейся против часовой стрелки с угловой частотой ω. Как и прежде вектора напряжений и токов обозначаются жирными буквами или жирными буквами с точкой над вектором. Построение векторных диаграмм для трехфазной цепи целесообразно начинать с построения в выбранном масштабе линейных напряжений Uав,Uвс, Uса(см.рис. 2.3.).

Рис.2.3.Векторная диаграмма для случая включения приемников энергии по схеме треугольника.

Если сопротивления приемников электроэнергии чисто активные Rab, Rbc, Rca и равны между собой (симметричная нагрузка), то векторы токов Iав, Iвс, Iса совпадают по направлению с векторами напряжений. Строим их в выбранном масштабе. Векторы линейных токов Iа,Iв,Iссвязаны с векторамиIав,Iвс,Iсаследующими соотношениями:

Iа= Iав--Iса; Iв=Iвс--Iав ; Iс=Iса--Iвс.

В соответствии с формулами выполняем построения векторов Iа,Iв,Iс следующим образом: строим вектора -Iса, -Iав, -Iвси суммируем их с векторамиIав,Iвс,Iса.

2.5. СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ. Отчет должен содержать:

1. Титульный лист с названием университета, факультета, кафедры, курса, специальности, дисциплины, лабораторной работы и фамилии, имени, отчества студента.

2. Цель работы.

3. Схему модели лабораторного стенда, вычерченную с помощью линейки.

4. Таблицу, содержащую результаты измерений и расчетов.

5. Векторную диаграмму,построенную по результатам измерений. Векторная диаграмма должна быть построена с помощью линейки, с соблюдением масштабов для тока Мi, и напряжения Мv). На диаграмме должны быть обозначены все вектора и сдвиги фаз между векторами.

6. Выводы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ.

Файл «Lab.3.ewb» (res.u.ewb.)

3.1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ.Изучение процессов, происходящих в электрической цепи при последовательном включении R, L, C-элементов. Исследование явления резонанса напряжений.