эл тех недолаба 1-5

Лабораторная работа №4 Тема: Исследование трехфазной цепи при при-

соединении фаз нагрузки треугольником Цель работы: а) ознакомиться с трехфазной

цепью переменного тока и ее основными режимами работы при соединении фаз нагрузки треугольником; б) ознакомиться с методикой построения не-

которых диаграмм для различных режимов в данной цепи; в) изучить методику измерения активной

мощности и трехпроводной трехфазной цепи при соединении фаз нагрузки треугольником. Пояснение к работе

Рисунок 1.4

21

Для соединения фаз нагрузки треугольником конец первой фазы (х) соединяют с началом второй (b), конец второй

(y) – с началом третьей (с) и конец третьей (z) – с началом первой (a) (рис. 13). Начала фаз присоединяют к проводам, идущим к соответствующим фазам питающей сети. Эти

напряжения Uab , Ubc , Uca , т.е. напряжения между началами двух фаз или между двумя линейными проводами одновременно являются и фазными, поэтому UЛ=UФ . Электрическое состояние цепи описывается законами Ома и Кирхгофа:

22

В соответствии с приведенными уравнениями строится векторная диаграмма. Построение векторной диаграммы начинают с симметричной системы напряжений. С учетом характера нагрузки относительно векторов напряжений откладывают векторы соответствующих фазных токов. Линейные токи получают графически по первому закону Кирхгофа.

23

Рисунок 2.4

Приборы и оборудование Работа выполняется на универсальном стенде,

на котором собирается требуемая опытом схема. В качестве нагрузки используются резисторы. Для измерения напряжений и токов используются мультиметры или виртуальными приборами, переключая их из одной фазы в другую.

24

Вычисления

25

Вывод: Ознакомились со схемой и приборами, необходимыми для проведения работы. Записали их в основные технические данные.

Собрали схему, включив нагрузку треугольником.

Произвели опыт и, устанавливая нагрузку фаз с помощью резисторов, сняли показания приборов для следующих случаев:

а) при симметричной нагрузке всех фаз ( Ra =1 кОм,

Rb =1 кОм, Rс =1 кОм);

б) при обрыве фазного провода и симметричной нагрузке двух других фаз; в) при обрыве линейного провода и симметрич-

26

Лабораторная работа №5 Тема: Исследование катушки с ферромагнитным сердечником

Цель работы: а) ознакомиться с особенностями работы катушки с ферромагнитным сердечником в цепях переменного тока при синусоидальном напряжении; б) снять вольт-амперную характеристику ка-

тушки при намагничивании ее сердечника переменным током; г) освоить методику построения векторной

диаграммы и определения параметров схем замещения;

Пояснения к работе Цепи переменного тока с ферромагнитными

элементами находят широкое распространение. Наиболее простой пример такой цепи – это катушка со стальным сердечником. Такой катушкой является трансформатор при ра-

27

зомкнутом контуре нагрузки. Развитие техники обусловило появление большого числа весьма сложных устройств, в которых используются катушки с сердечниками различной формы и размеров (трансформаторы, электрические машины, измерительные приборы и так далее). В качестве материала для сердечника, на ряду со сталью, применяются и другие специальные ферромагнитные материалы с различными зависимостями В(Н) (например ферриты). При включении катушки с сердечником в цепь переменного тока основной (рабочий) магнитный поток Ф замыкается по сердечнику. Этот поток сцепляется со всеми w витками катушки и создает рабочее потокосцепление ψ=wФ.

Меньшая часть линий общего магнитного поля замыкаются в основном по воздуху. Это поле создает свое потокосцепление, которое на-

28

зывается потокосцеплением рассеяния и обозначается ψd . Действие этих потокосцеплений удобно рассматривать отдельно, поэтому предполагают, что реальная катушка с сердечником как бы состоит из двух последовательно соединенных катушек (рис. 1.5). Первая из них является линейной катушкой с активным сопротивлением r и индуктивностью Ld,

лю, потери в сердечникеучитываются ветвью с проводимостью g0.

Магнитный поток этой катушки замыкается только по сердечнику. Отличительной особенностью катушки с ферромагнитным сердечником по сравнению с катушкой, помещенной в немагнитную среду (например, воздух), является то, что между индукцией В и напряженностью поля H в сердечнике сущест-

29

вует нелинейная зависимость, которая характеризуется динамической петлей перемагничивания, обусловленной потерями от гистерезиса и вихревых токов (потерями в сердечнике). Нелинейная зависимость между В и H (в другом масштабе между ψ и i) усложняет расчеты, поэтому иногда вводят ряд допущений, упрощающих рассмотрение явлений, и определяют основные величины, характеризующие данную цепь, пренебрегая теми величинами, которые не оказывают существенного влияния на процесс в рассматриваемом режиме.

Рисунок 1.5

30