Предварительное задание
Перед выполнением экспериментальной части лабораторной работы каждый студент должен изучить краткие теоретические сведения.
Затем он получает индивидуальное задание в виде карточки со схемой и номиналами электрической цепи. Необходимо рассчитать напряжение смещения нейтрали, фазные напряжения на нагрузке, токи в фазах и нейтральном проводе, а также активную мощность при заданных сопротивлениях нагрузки. Результаты расчетов свести в табл. 2 и табл. 3. По данным расчетов построить векторные диаграммы токов и топографические диаграммы напряжений.
Рабочее задание
В данной лабораторной работе требуется:
1) измерить линейное и фазные напряжения, фазные токи, ток в нейтральном проводе; рассчитать мощность, потребляемую каждой фазой при следующих режимах работы трехфазной цепи с нейтральным проводом:
–za = zb = zc = R;
–za = R/2; zb = zc = R;
–za = R; zb = Rк + jXL; zc = – jXC;
–za = ∞; zb = zc = R (обрыв фазного провода фазы А).
2) измерить линейное и фазные напряжения, фазные токи, напряжение смещения нейтрали; рассчитать мощность, потребляемую каждой фазой при следующих режимах работы трехфазной цепи без нейтрального провода:
–za = zb = zc = R;
–za = R/2; zb = zc = R;
–za = R; zb = Rк + jXL; zc = –jXC;
–za = ∞; zb = zc = R (обрыв фазного провода фазы А);
–za = 0; zb = zc = R (короткое замыкание фазы А).
3) построить векторные диаграммы токов и топографические диаграммы напряжения для всех случаев работы трехфазной цепи при соединении нагрузки по схеме «звезда».
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему для измерения параметров трехфазной цепи с нейтральным проводом (рис. 3). Значения комплексов сопротивлений каждой фазы занести в табл. 1. При помощи мультиметров измерить линейное и фазные напряжения, фазные токи, ток в нейтральном проводе при заданных сопротивлениях нагрузки. По результатам измерений рассчитать активную мощность, потребляемую каждой фазой. Результаты эксперимента занести в табл. 2.
Рис. 3. Схема для измерений параметров трехфазной цепи
Условия опыта |
za, Ом |
zb, Ом |
zc, Ом |
za = zb = zc = R |
1000 |
1000 |
1000 |
za = R/2; zb = zc = R |
500 |
1000 |
1000 |
za = R; zb = Rк + jXL; zc = –jXC |
1000 |
74+j13 |
-j318 |
za = ∞; zb = zc = R |
∞ |
1000 |
1000 |
za = 0; zb = zc = R |
0 |
1000 |
1000 |
Условия опыта |
Uab, В |
Ua, В |
Ub, В |
Uc, В |
Ia, А |
Ib, А |
Ic, А |
IN, А |
Pa, Вт |
Pb, Вт |
Pc, Вт |
|
za = zb = zc = R |
Опыт |
11,9 |
6,9 |
6,9 |
6,9 |
6,8 |
6,89 |
6,89 |
0,06 |
49 |
49 |
49 |
|
||||||||||||
Zc = R/2; zа = zb = R |
Опыт |
6,9 |
6,9 |
6,9 |
6,8 |
6,84 |
13,51 |
6,3 |
49 |
49 |
91,1 |
|
|
|
|||||||||||
Zc = ∞; zb = za= R |
Опыт |
6,9 |
6,9 |
0,005 |
5,9 |
5,9 |
0 |
6,7 |
34,8 |
34,8 |
0 |
|
|
|
|||||||||||
za = R; zb = Rк + jXL; zc = – jXC |
Опыт |
6,9 |
6,9 |
6,9 |
6,7 |
83,5 |
21,3 |
95,8 |
44,8 |
515,9 |
0 |
|
|
|
|||||||||||
Условия опыта |
Uab, В |
Ua, В |
Ub, В |
Uc, В |
UnN, В |
Ia, А |
Ib, А |
Ic, А |
Pa, Вт |
Pb, Вт |
Pc, Вт |
|
za = zb = zc = R |
Опыт |
11,8 |
6,8 |
6,8 |
6,8 |
0,02 |
6,78 |
6,78 |
6,78 |
46 |
46 |
46 |
Расчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Zc = R/2; zа = zb = R |
Опыт |
7,8 |
7,8 |
5,1 |
1,7 |
7,7 |
7,7 |
10 |
59,2 |
59,2 |
200 |
|
Расчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Zc = ∞; zb = za= R |
Опыт |
5,9 |
5,9 |
0 |
3,4 |
5,8 |
5,8 |
0 |
33,64 |
33,6 |
0 |
|
Расчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
za = 0; zb = zc =R |
Опыт |
11,8 |
11,8 |
0 |
6,8 |
11,5 |
11,5 |
20 |
132 |
132 |
0 |
|
Расчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
za = R; zb = Rк + jXL; zc = – jXC |
Опыт |
11,2 |
2 |
3,5 |
6 |
13 |
11 |
35,5 |
169 |
8,9 |
0 |
|
Расчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||