Лабораторная работа №2 Трехфазная цепь переменного тока

Цель работы. Изучение трехфазной цепи переменного тока.

Задание.

1. Исследовать работу трехфазной электрической цепи при соединении потребителей «звездой» с нейтральным проводом в режимах:

а) симметричная нагрузка фаз;

б) несимметричная нагрузка фаз;

в) с обрывом линейного провода при симметричной нагрузке.

По полученным данным рассчитать сопротивления нагрузок R₁, R₂, R₃; активные мощности фаз Р₁, Р₂, Р₃; активную мощность трехфазной цепи Р. Постройте векторные диаграммы для всех токов и напряжений для каждого случая, указать выбранные масштабы.

Таблица 1.

Режим Величина	Симметричная нагрузка	Несимметричная нагрузка	С обрывом линейного провода
I0, А
I1, А
I2, А
I3, А
UФ1, В
UФ2, В
UФ3, В
U12, В
U23, В
U31, В
R1, Ом
R2, Ом
R3, Ом
P1, Вт
P2, Вт
P3, Вт
P, Вт

2. Исследовать работу трехфазной электрической цепи при соединении потребителей «звездой» без нейтрального провода в режимах:

а) симметричная нагрузка фаз;

б) несимметричная нагрузка фаз;

в) с обрывом линейного провода при симметричной нагрузке.

По полученным данным рассчитать сопротивления нагрузок R₁, R₂, R₃; активные мощности фаз Р₁, Р₂, Р₃; активную мощность трехфазной цепи Р. Постройте векторные диаграммы для всех токов и напряжений для каждого случая, указать выбранные масштабы.

Таблица 2.

Режим Величина	Симметричная нагрузка	Несимметричная нагрузка	С обрывом линейного провода
I1, А
I2, А
I3, А
UФ1, В
UФ2, В
UФ3, В
U12, В
U23, В
U31, В
R1, Ом
R2, Ом
R3, Ом
P1, Вт
P2, Вт
P3, Вт
P, Вт

Таблица 3.

Режим Величина	Симметричная нагрузка	Несимметричная нагрузка	С обрывом линейного провода	С обрывом фазного провода
I1, А
I2, А
I3, А
I12, А
I23, В
I31, В
U12, В
U23, В
U31, В
R12, Ом
R23, Ом
R31, Ом
P12, Вт
P23, Вт
P31, Вт
P, Вт

3. Исследовать работу трехфазной электрической цепи при соединении потребителей «треугольником» в режимах:

а) симметричная нагрузка фаз;

б) несимметричная нагрузка фаз;

в) с обрывом линейного провода при симметричной нагрузке;

г) с обрывом фазного провода при симметричной нагрузке.

По полученным данным рассчитать сопротивления нагрузок R₁, R₂, R₃; активные мощности фаз Р₁, Р₂, Р₃; активную мощность трехфазной цепи Р. Постройте векторные диаграммы для всех токов и напряжений для каждого случая, указать выбранные масштабы.

4. Сделать выводы.

Приборы и оборудование: лабораторный стенд, амперметр, вольтметр.

Рис. 9.

Указания по выполнению лабораторной работы.

Работа выполняется с использованием стенда, схема которого изображена на рис 9. Лабораторный стенд позволяет осуществлять соединение нагрузок по любой из трех схем: «звезда» с нейтральным проводом, звезда» без нейтрального провода, «треугольник». Переключение производится с помощью перемычек. Для получения схемы «звезда» с нейтральным проводом установить перемычки Х1, Х2, Х3, Х4, Х8, Х9, Х10, Х11. Для получения схемы «звезда» без нейтрального провода установить перемычки Х2, Х3, Х4, Х8, Х9, Х10, Х11. Для обрыва линейного провода извлечь одну из перемычек Х2, Х3 или Х4. Для получения схемы «треугольник» установить перемычки Х2, Х3, Х4, Х5, Х6, Х7. Для обрыва фазного провода извлечь одну из перемычек Х5, Х6 или Х7. Если в место разрыва включить амперметр, то обрыв ликвидируется и нужный режим нарушается.

Резисторы R_Л0, R_Л1, R_Л2, R_Л3 имитируют сопротивление линии передачи. Нагрузками являются три электронагревателя R₁, R₂, R₃. С помощью трех тумблеров (на схеме не показаны) можно изменять установленную мощность Р каждого из них (см. рис. 10).

Рис. 10.

Для измерения силы тока в любом из проводов амперметр включается вместо перемычки. Вольтметр подключается к клеммам «U». Для измерения фазных напряжений вольтметр включается между нулевым и соответствующим линейным проводом. Для измерения линейных напряжений вольтметр включается между двумя соответствующими линейными проводами.