Описание лабораторной установки. Элементы трехфазной электрической цепи и измерительные приборы, используемые в лабораторной работе, размещены на лицевой панели универсального стенда.
Элементы трехфазной электрической цепи и измерительные приборы, используемые в лабораторной работе, размещены на лицевой панели универсального стенда.
В качестве источника энергии используется трехфазная сеть переменного тока, к которой подключены первичные обмотки трехфазного понижающего трансформатора. На лицевую панель стенда выведены клеммы фаз « », « », « » и нейтральная точка « » вторичных обмоток этого трансформатора.
Рабочее задание
Для трехфазной цепи с соединением «звезда» при симметричной и несимметричной нагрузках измерьте с помощью мультиметра действующие значения токов IЛ и IN, a также напряжений UЛ и UФ, вычислите мощности РФ и ∑РФ, простройте векторные диаграммы.
Порядок выполнения эксперимента
1. Соберите цепь с симметричной нагрузкой (RA= RB = RC = 1 кОм) согласно схеме (рис. 5.1).
Рисунок 5.1
2. Измерьте напряжения и токи на нагрузке в схеме с нейтральным проводом и вычислите мощности. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 5.1.
3. Уберите из схемы нейтральный провод (перемычку между точками N и 0) и повторите опыт.
Таблица 5.1
| Схема «звезда» | Нагрузка симметричная | Нагрузка несимметричная | |||
| с нейтралью | без нейтрали | с нейтралью | без нейтрали | ||
| Фазные токи, ток нейтрали мА | IA | ||||
| IB | |||||
| IC | |||||
| IN | |||||
| Линейн. напряжения, В | UAB | ||||
| UBC | |||||
| UCA | |||||
| Фазные напряжения, В | UA | ||||
| UB | |||||
| UC | |||||
| Фазные мощности, мВт | PA | ||||
| PB | |||||
| PC | |||||
| Общая мощность, мВт | ∑P |
4. Повторите измерения и вычисления для несимметричной нагрузки с нейтральным и без нейтрального провода (RA = 1 кОм, RB = 680 Ом, RC = 330 Ом).
5. В масштабе постройте векторные диаграммы. Вычислите активные мощности отдельных фаз и активную мощность трехфазного приемника, используя приведённые выше формулы.
Контрольные вопросы и задания
1. Каковы соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при соединении нагрузки звездой?
2. Как аналитически рассчитать напряжение смещения нейтрали?
3. Как влияет нейтральный провод на работу приемников в трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой?
4. Что такое трёхфазная цепь и трёхфазные системы э.д.с., токов и напряжений? Какие режимы работы трёхфазных цепей называются симметричными?
5. Что такое смещения нейтрали трёхфазного приёмника и в каких случаях возникает?
6. В каких случаях и с какой целью в трёхфазных цепях делают нулевой провод?
7. Симметричный трехфазный приемник подключен к трехфазному источнику. Определить показание амперметра, если известно, что, =380 В, =11 Ом.
8. Определить коэффициент мощности трехфазного симметричного потребителя, соединенного звездой, если линейное напряжение =380 В, фазный ток =5 А и потребляемая активная мощность =2,64 кВт.
9. К зажимам четырехпроводной трехфазной цепи приложено напряжение =380 В, сопротивления фаз равны =10 Ом, =20Ом. Определите действующее значение тока в нулевом проводе.