Лабораторна робота № 4.2

1. Опис експериментальної установки

Експериментальна установка містить ідеальний трифазний генератор змінного струму G, у якого обмотки статора з'єднані за схемою «зірка», трипровідну ідеальну лінію електропередачі, три індуктивних котушки з однаковими параметрами K1, K2, K3, які з'єднані за схемою «трикутник», шість амперметрів РA₁, РA₂, РA₃, РA₄, РA₅, РA₆ та переносний вольтметр зі щупами РV .

П ринципова електрична схема експериментальної установки наведена на рисунку 4.3.

Рисунок 4.3 - Принципова електрична схема експериментальної установки.

Для складання схеми необхідно мати 17 провідників (на схемі позначені номерами 1-17).

2. Розрахункова схема експериментальної установки

При складанні розрахункової схеми прийняті наступні допущення:

4. опори з’єднувальних проводів дорівнюють нулю;

5. опори обмоток амперметрів дорівнюють нулю;

6. опір обмотки вольтметра дорівнює нескінченності.

Тоді розрахункова схема електричного кола експериментальної установки для миттєвих значень має вигляд, наведений на рисунку 4.4.

Рисунок 4.4 - Розрахункова схема електричного кола експериментальної установки.

На розрахунковій схемі введені наступні умовні позначення:

е_а – миттєве значення електрорушійної сили у фазі А генератора, В;

е_в – миттєве значення електрорушійної сили у фазі В генератора, В;

е_с – миттєве значення електрорушійної сили у фазі С генератора, В;

u_а – миттєве значення напруги фази А генератора, В;

u_в – миттєве значення напруги фази В генератора, В;

u_с – миттєве значення напруги фази С генератора, В;

u_ав – миттєве значення лінійної напруги на затискачах фаз А–В генератора, В;

u_вс – миттєве значення лінійної напруги на затискачах фаз В–С генератора, В;

u_са – миттєве значення лінійної напруги на затискачах фаз С–А генератора, В;

i_а – миттєве значення сили лінійного струму у фазі А, А;

i_в – миттєве значення сили лінійного струму у фазі В, А;

i_с – миттєве значення сили лінійного струму у фазі, А;

u_а – миттєве значення напруги фази а навантаження, В;

u_b – миттєве значення напруги фази в навантаження, В;

u_c – миттєве значення напруги фази с навантаження, В;

u_аb – миттєве значення лінійної напруги на затискачах фаз а–b навантаження, В;

u_bc – миттєве значення лінійної напруги на затискачах фаз b–с навантаження, В;

u_ca – миттєве значення лінійної напруги на затискачах фаз с–а навантаження, В;

– повний опір фази аb навантаження, Ом;

– повний опір фази bс навантаження, Ом;

– повний опір фази са навантаження, Ом.

i_аb – миттєве значення сили струму у фазі аb навантаження, А;

i_bc – миттєве значення сили струму у фазі bс навантаження, А;

i_ca – миттєве значення сили струму у фазі са навантаження, А.

4. Завдання з виконання експериментального дослідження

4.1 Зібрати принципову електричну схему кола.

4.2 Включити експериментальну установку.

4.3 Виміряти діючі значення лінійних і фазних напруг генератора, результати занести в таблицю 4.9.

4.4 Виміряти діючі значення лінійних і фазних напруг навантаження, результати занести в таблицю 4.9.

4.5 Виміряти діючі значення лінійних і фазних струмів, результати занести в таблицю 4.9.

Таблиця 4.9

Uaв, В	Uвc, В	Uca, В	Uab, В	Ubc, В	Uca, В	IA, А	IB, А	IC, А	Iаb, А	Ibс, А	Iса, А

4.6 Визначити за допомогою експериментальних даних співвідношення діючими значеннями фазних і лінійних сил струмів.

ТЕМАТИЧНЕ КОМПЛЕКСНЕ КВАЛІФІКАЦІЙНЕ ЗАВДАННЯ

Умова

Від симетричного трифазного ідеального генератора по ідеальній трипровідній лінії електропередачі живляться три однакові котушки індуктивності, з'єднані зіркою. Для комутації кола передбачений триполюсний автоматичнй вимикач. У колі для вимірювання сили струму у фазі а навантаження передбачений амперметр, для вимірювання активної потужності фази а навантаження передбачений ватметр, для вимірювання напруги на фазі а навантаження передбачений вольтметр. При включенні електроустановки прилади показали наступні значення: амперметр – І_а, ватметр – Р_а, вольтметр – U_а.

Завдання

1. Скласти принципову електричну схему описаного електричного кола. Окремі елементи кола виділити жирними лініями, а їх з'єднуючі проводи – тонкими лініями. Позначити номери проводів.

2. Визначити активні опори котушок (r).

3. Визначити повні опори котушок ( ).

4. Визначити індуктивні опори котушок (х).

5. Визначити коефіцієнти потужності котушок (cos ).

6. Скласти розрахункову схему електричного кола, прийнявши наступні допущення:

• опорами проводів, що з'єднують елементи кола, знехтувати;

• опорами амперметра і струмової обмотки ватметра знехтувати;

• прийняти, що опори вольтметра й обмотки напруги ватметра дорівнюють нескінченності.

7. Визначити фазні (лінійні) струми трифазного навантаження.

8. Визначити фазні напруги навантаження.

9. Визначити е.р.с., які розвиваються у фазах генератора.

10. Визначити лінійні напруги навантаження.

11. Визначити лінійні напруги генератора.

12. Визначити активну потужність, яку споживає навантаження.

13. Визначити індуктивну потужність, яку споживає навантаження.

14. Визначити повну потужність, яку споживає навантаження.

15. Скласти розрахункову схему зазначеного вище кола при з'єднанні навантаження трикутником.

16. Визначити фазні струми навантаження.

17. Визначити лінійні струми навантаження.

18. Визначити активну потужність, яку споживає навантаження.

19. Визначити індуктивну потужність, яку споживає навантаження.

20. Визначити повну потужність, яку споживає навантаження.

21. Зробити висновок.