При выполнении баланса мощностей должны выполняться соотношения:

Лабораторная работа № 11

« Аналитическое и экспериментальное исследование трёхфазных электрических цепей при соединении приёмников «звездой»»

Цель работы: освоение методики расчета и экспериментального исследования электрических цепей с трёхфазным источником ЭДС при соединении нагрузки «звездой», уяснение основных соотношений, имеющих место в этих цепях.

Программа работы:

-в соответствии с заданием выполнить аналитическое исследование электрической цепи;

-выполнить компьютерное моделирование исследуемой электрической цепи в соответствии с программой эксперимента;

-сопоставить результаты аналитического и экспериментального исследований заданной электрической цепи и оценить их погрешности.

Аналитическое исследование цепи. Исходные данные заданного варианта состоят из двух последних цифр зачетной книжки

Первая – номер строки из таблицы №3,21

Вторая – номер строки из табицы № 3,22

Таблица 3.19 Исходные данные заданной электрической цепи

uф, В	rа, Ом	rв, Ом	rс, Ом	Обрыв фазы	Короткое замыкание фазы

Для схемы, изображённой на рис.3.21, рассчитать электрическую цепь без нейтрального провода (режим 1 в таблице 3.20) при следующем характере нагрузки фаз приёмника:

1.Несимметричная нагрузка;

2.Обрыв фазы приёмника;

3.Короткое замыкание фазы приёмника.

Результаты расчётов занести в соответствующие строки табл.3.20

Для схемы, изображённой на рис.3.24, рассчитать электрическую цепь с нейтральным проводом (режим 2 в таблице 3.20) при следующем характере нагрузки фаз приёмника:

1.Симметричная нагрузка ( R_в=R_a; R_c=R_a);

2.Несимметричная нагрузка;

3.Обрыв фазы приёмника.

Результаты расчётов занести в соответствующие строки табл.3.20

Для каждого варианта расчёта проверить баланс мощностей.

Для каждого варианта расчёта построить векторно-топографические диаграммы напряжений и лучевые диаграммы токов.

Строки, отмеченные в таблице 3.20 буквой «Р»,должны содержать результаты расчётов, а строки, отмеченные в таблице 3.20 буквой «О», должны содержать результаты опытов.

Экспериментальное исследование. Выполнить компьютерное моделирование заданной электрической цепи и провести исследования в соответствии с программой эксперимента. Вариант и параметры моделируемой схемы соответствует варианту и параметрам схемы аналитического исследования.

Порядок выполнения экспериментальной части

Для решения поставленной задачи лабораторным моделированием данной схемы с помощью программы Electronics Workbench необходимо:

• Запустить программу Electronics Workbench;

• Собрать схему для исследования трёхфазной электрической цепи в соответствии с эскизом рис.3.27 и инструкцией пользователя программой Electronics Workbench.

Для подключения или отключения нейтрального провода следует нажать клавишу Space (пробел).

Для выполнения эксперимента необходимо:

• установить действующее значение источников ЭДС соответствующими заданному значению фазного напряжения. При этом начальная фаза каждого источника ЭДС должна быть смещена относительно начальной фазы предыдущего источника ЭДС на угол –120°. По условиям работы пакета Electronics Workbench, начальная фаза должна оставаться всегда положительной (например, для Е_А – 0^°, для Е_В – + 240°, для Е_С – + 120^°). Начальная фаза устанавливается в окне элемента в разделе Phase;

Таблица 3.20 Результаты аналитического и экспериментального

исследований

Характер нагрузки			IА, А	IВ, А	IС, А	Uав, B	Uвс, B	Uса, B	UnN, B	Pист., Вт
Симметричный	Режим 2	Р
		О
Несимметричный	Режим 1	Р
		О
	Режим 2	Р
		О
Обрыв фазы	Режим 1	Р
		О
	Режим 2	Р
		О
Короткое замыкание фазы	Режим 1	Р

• установить заданные значения сопротивлений резисторов, соответствующие симметричной нагрузки, включить схему и зафиксировать показания всех приборов. Результаты опыта занести в соответствующую строку табл.3.20;

Данное исследование необходимо провести с нейтральным проводом и без нейтрального провода. Убедиться, что показания приборов в этом режиме не изменятся.

• установить заданные значения сопротивлений резисторов, соответствующие несимметричной нагрузки, включить схему и зафиксировать показания всех приборов. Результаты опыта занести в соответствующую строку табл.3.20.

Данное исследование необходимо провести с нейтральным проводом и без нейтрального провода;

• установить заданные значения сопротивлений резисторов, соответствующие режиму обрыва заданной фазы (сопротивление резистора указанной фазы установить равным 1000 МОм), включить схему и зафиксировать показания всех приборов. Результаты опыта занести в соответствующую строку табл.3.20.

Данное исследование необходимо провести с нейтральным проводом и без нейтрального провода.

• установить заданные значения сопротивлений резисторов, соответствующие режиму короткого замыкания фазы (сопротивление резистора короткозамкнутой фазы установить равным 0. 00001 Ом), включить схему и зафиксировать показания всех приборов. Результаты опыта занести в соответствующую строку табл.3.20

Данное исследование необходимо провести ТОЛЬКО без нейтрального провода.

• Сопоставить результаты расчётов и экспериментов

• Для завершения работы программы следует нажать клавишу ,

которая расположена в правом верхнем углу рабочего окна.

Таблица 3.21 Исходные данные Таблица 3.22 Исходные данные

вариант	Uф, B	Ra, Ом	Rв, Ом	Rс, Ом
1	500	200	500	150
2	300	300	200	100
3	100	100	200	150
4	200	500	750	200
5	400	100	500	300
6	500	200	750	100
7	300	100	200	500
8	200	300	100	200
9	600	150	250	100
10	450	100	300	200

вариант	Холостой ход фазы	Короткое замыкание фазы
1	a	c
2	в	a
3	c	b
4	a	в
5	c	a
6	в	c
7	a	a
8	в	в
9	а	в
10	с	с