3. Программа лабораторной работы

3.1. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка включает лабораторный стенд, на лицевой панели которого размещены по четыре гнезда от каждого из трех сопротивлений R1, R2, R3, трех катушек индуктивности L1, L2, L3 и трех конденсаторов С1, С2, С3 (см. рис. 3.1).

Значения сопротивлений, индуктивностей и емкостей изменяются ступенчато с помощью соответствующих переключателей на панели стенда. Каждое из сопротивлений R1, R2, R3 может принимать значение 100 Ом, 350 Ом, 1 кОм и 2,2 кОм. Параметры катушек индуктивности: 10 мГн, 28 Ом; 22 мГн, 52 Ом; 51 мГн, 110 Ом; 82 мГн, 215 Ом. Емкость каждого из конденсаторов С1, С2, С3 может быть 1 мкФ, 2,3 мкФ, 5 мкФ и 10 мкФ.

На лицевой панели имеются гнезда А, В, С и N, являющиеся выводами трехфазного источника синусоидальных напряжений.

Лабораторная установка включает также двухканальный осциллограф.

3.2. Предварительное задание

Повторить раздел “Трехфазные электрические цепи” [1].

3.3. Программа работы

3.3.1. Определение параметров трехфазного источника синусоидальных напряжений

Подготовить для заполнения табл. 3.1.

Таблица 3.1

Экспериментальные и расчетные характеристики трехфазного источника

T, с	UmA, В	UmB, В	UmC, В	φAB, град	φAС, град	UmAВ, В	UmAС, В	UmВС, В	f, Гц	ω, рад/с	КЛ

Включить питание осциллографа (ЛО) и касанием к выводам его измерительных шнуров определить сигнальные выводы 1, 2, соответственно, первого и второго каналов, и выводы 3, 4, соединенные с корпусом осциллографа.

Д ля осциллографирования фазных напряжений u_А и u_В трехфазного источника присоединить вывод 3 или 4 осциллографа к нейтральной точке N источника, а выводы 1, 2 – к точкам (фазам) А и В (рис. 3.2).

Определить период Т и амплитуды U_mA и U_mB фазных напряжений u_А и u_В.

С помощью ручек дискретного и плавного изменения скорости горизонтальной развертки луча осциллографа установить развертку, удобную для определения сдвига фаз. Определить сдвиг фаз φ_AB между напряжениями u_А и u_В.

Присоединить вывод 2 осциллографа к точке С трехфазного источника и определить амплитуду U_mC фазного напряжения u_C и сдвиг фаз φ_AС между напряжениями u_А и u_C.

Отсоединить вывод 3 осциллографа от нейтрали N и одним каналом осциллографа по очереди определить амплитуды U_mAВ, U_mAС и U_mВС линейных напряжений трехфазного источника.

Вычислить частоту f и круговую (угловую) частоту ω. Определить отношение линейного напряжения к фазному К_Л .

3.3.2. Исследование цепей с трехфазной резистивной нагрузкой, соединенной в звезду

Подготовить для заполнения табл. 3.2.

Таблица 3.2

Экспериментальные и расчетные данные трехфазных цепей

Вид нагрузки	Схема цепи	Umа, В	Umb, В	Umс, В	UmN, В	ImN, mA	Imа, mA	Imb, mA	Imc, mA	IN, mA
Симметричная	четы- рехпро- водная
	трех- провод- ная
Несимметричная	четы- рехпро- водная
	трех- провод- ная

Установить значения сопротивлений R1, R2, R3 величиной 2,2 кОм. Собрать схему в соответствии с рис. 3.3. Общий вывод нагрузки N соединить с выводом 3 или 4 осциллографа, связанным с корпусом. Вторым каналом осциллографа измерять амплитуду U_mN напряжения между точками N и N – амплитуду напряжения смещения нейтрали.

Получить у преподавателя номер варианта нагрузки в соответствии с табл. 3.3.

Таблица 3.3

Варианты параметров нагрузки

Параметры нагрузки		Вариант
		1	2	3	4	5	6
Симметричная	R1, кОм	2,2	1,0	0,35	2,2	1,0	0,35
	R2, кОм	2,2	1,0	0,35	2,2	1,0	0,35
	R3, кОм	2,2	1,0	0,35	2,2	1,0	0,35
Несимметричная	R1, кОм	2,2	1,0	0,35	2,2	1,0	0,35
	R2, кОм	1,0	2,2	1,0	0,35	0,35	2,2
	R3, кОм	0,35	0,35	2,2	2,2	2,2	1,0

Установить симметричную нагрузку в соответствии с полученным вариантом. Для четырехпроводной цепи с помощью первого канала осциллографа поочередно определить и занести в табл. 3.2 значения амплитуд U_mа, U_mb, U_mc фазных напряжений нагрузки, а также действующее значение тока нулевого провода I_N, измеряемое миллиамперметром.

Образовать трехпроводную цепь размыканием участка с миллиамперметром. Измерить и занести в табл. 3.2 значения амплитуд U_mа, U_mb, U_mc фазных напряжений нагрузки и амплитуду напряжения смещения нейтрали U_mN, определяемую с помощью второго канала осциллографа.

Повторить аналогичные опыты для несимметричной нагрузки.

Вычислить амплитуду I_mN тока нулевого провода по формуле .

Вычислить амплитуды I_ma, I_mb и I_mc фазных токов нагрузки делением амплитуды соответствующего фазного напряжения на сопротивление фазы нагрузки.