Порядок виконання роботи

1. Провести досліди з визначення h-параметрів у відповідності до системи рівнянь:

;

.

• Дослід короткого замикання вторинної обмотки (U₂=0). Для проведення досліду необхідно, щоб струм І₁ дорівнював значенню струму при номінальному навантаженні. Дослід дає можливість визначити параметр h₁₁.

• Дослід холостого ходу по входу трансформатора. Джерело живлення приєднується до вторинної обмотки. Напруга джерела повинна відповідати напрузі холостого ходу вторинної обмотки у відповідності до роботи 9Е. Струм первинної обмотки близький до нуля. Дослід дає можливість визначити параметр h₁₂.

• Повторити перший дослід, але різниця полягає в тому, що заміряється струм І₁ при номінальному значенні І_2. Дослід дає можливість визначити параметр h₂₁.

• Повторити другий дослід, але заміряти струм вторинної обмотки. Дослід дає можливість обчислити параметр h_22.

2. Провести досліди з визначення Z-параметрів, у відповідності до системи рівнянь:

;

.

• Дослід холостого ходу при розімкнутій вторинній обмотці (І₂ = 0) дозволяє обчислити параметр Z₁₁.

• Дослід короткого замикання при замкненій вторинній обмотці. Напруга живлення приєднується до первинної обмотки. Визначається при номінальному струмі вторинної обмотки. Дозволяє обчислити Z₁₂.

• Дослід, який повторяє другий дослід, але заміряються струм первинної обмотки й напруга вторинної. Дозволяє обчислити Z₂₁.

• Дослід, що повторює перший дослід. Заміряється струм І₂ і напруга U₂. Дозволяє обчислити Z₂₂. До вторинної обмотки підводиться напруга, номінальна для даної обмотки.

Вимоги до звіту

1. Використовуючи проведені досліди з визначення Z-параметрів чотирьохполюсника необхідно обчислити такі параметри:

• Опори холостого ходу і короткого замикання - Z₁x, Z₂x, Z₁к, Z₂к.

• Вхідні опори чотирьохполюсника по обох входах.

2. Обчислити h- та Z- параметри зі схеми заміщення трансформатора.

3. Порівняти обчислені дані з експериментальними.

Контрольні запитання

1. Пояснити, що таке чотирьохполюсник.

2. Для розробки яких задач вводиться поняття чотирьохполюсник?

3. Які типи чотирьохполюсників ви знаєте? Розкажіть про ці типи.

4. Пояснити, як визначаються h-параметри і Z-параметри.

5. Дати фізичну інтерпретацію кожному з h-параметрів.

6. Дати фізичну інтерпретацію характеристичним опорам.

7. Дати пояснення складовим затухання чотирьохполюсника.

Лабораторна робота №11Е

Дослідження електричних параметрів симетричних трифазних кіл

Мета роботи: Аналіз властивостей і взаємозв'язків між струмами та напругами в симетричних трифазних електричних колах. Ознайомлення із методами вимірювання параметрів трифазної системи і побудова векторних діаграм.

Основні теоретичні відомості

Трифазним струмом називається сукупність трьох однофазних змінних струмів однакової частоти і зсунутих відносно один одного на 1/3 періоду (120°). Якщо в трифазній системі діють електрорушійні сили, рівні за величиною і зсунуті за фазою на 120°, а повні опори всіх трьох фаз як за величиною, так і за характером однакові, то такий режим називається симетричним.

В колах трифазного струму обмотки генератора і споживачі електричної енергії можуть з' єднуватися зіркою або трикутником.

Рис.11.1.

Перший з них (Рис.11.1а.) характеризується тим, що споживачі з'єднуються кінцями фазних обмоток в одну загальну точку. Загальні точки називають нульовими точками, а з' єднуючий їх провідник називається нейтральним. Така форма електрозабезпечення називається чотирьохпровідною. Кожен споживач фактично живиться від свого джерела, яке називається фазним, а відповідні провідники живлення називаються фазами. За такою схемою забезпечується живлення однофазних споживачів, наприклад, освітлювальні прилади, житлові будинки і квартири, ряд нагрівальних приладів та ін. При такій формі з'єднання в будь-який момент часу

.

Тому при симетричному навантажені, тобто при для струмів, що протікають по фазних провідниках І_А, І_В, І_С і, які також називаються фазними, також буде виконуватись умова

.

З цієї формули випливає, що при симетричному навантаженні струм через нейтральний провід і тоді нейтральний провід стає зайвим і, його можливо не застосовувати. Це буде трьохпровідна трифазна система.

Для трьохпровідної системи завжди виконуються співвідношення незалежно від величини і характеру споживачів.

За умови, що опори провідників значно менше опорів Z (фаз), можливо вважати, що .

Напруга між лінійними проводами і струми в них називаються лінійними напругами і струмами. При з'єднанні зіркою І_л = І_ф, а з трикутника векторів (Рис.11.2) маємо U_л = .

Рис.11.2.

Комплексні значення фазних струмів можуть бути визначені за формулами:

, , .

Другий спосіб з'єднання споживачів – трикутник (Рис.11.3). Такий спосіб виключає використання нейтрального провідника, тому схема живлення називається трифазною, трьохпровідною. В таку схему живлення можна включати лише симетричні споживачі, наприклад, електричні двигуни.

Рис.11.3.

При такій схемі з' єднання споживачів енергії, опори Z_АВ, Z_ВС, Z_СА вмикаються між двома лінійними провідниками.

Тому фазні напруги споживачів, тобто, напруги на опорах, дорівнюють лінійним напругам трифазного джерела, що відображається векторною діаграмою, зображеною на рис.11.4. Струми в фазах споживача:

, , .

Рис.11.4.

Лінійні струми визначаються як різниця фазних струмів:

, , .

З векторних діаграм і з формул витікає, що при симетричній системі ЕРС і симетричному навантажені між лінійним і фазними струмами буде справедливим співвідношення: І = І_ф.

Трьохфазне електричне коло в EWB виглядає дещо інакше, ніж на стандартній схемі. Так схема з'єднання „зірка-зірка", що на рис.11.1а, в EWB збирається, як зображено на рис.11.5.

Рис.11.5.

Рис.11.6.

Якщо до джерела трифазної напруги приєднати навантаження, яке з'єднане трикутником, то схема, що на рис.11.3, в EWB буде мати вигляд, як на рис.11.6.