2.10. Снятие статических характеристик узла комплексной электрической нагрузки |
109 |
____________________________________________________________________________________
2.10.Снятие статических характеристик узла комплексной нагрузки
−Электрические схемы соединений
−Перечень аппаратуры
−Указания по проведению эксперимента
110 2.10. Снятие статических характеристик узла комплексной электрической нагрузки
____________________________________________________________________________________
Электрические схемы соединений
a)Схема для снятия статических характеристик активной нагрузки.
P2
V |
|
|
|
|
|
508.2 |
|
|
|
|
|
A3 |
A2 |
Р1 |
|
G1 |
|
|
W |
var |
|
L1 |
|
|
|
L3 |
|
||
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
РЕ |
|
|
|
|
|
TK |
|
306.1 |
301.1 |
507.2 |
338 |
Вкл. |
201.2 |
|
|||||
|
|
|
А1 |
|
|
б) Схема для снятия статических характеристик индуктивной нагрузки.
P2 |
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
508.2 |
|
|
|
|
|
A4 |
A2 |
Р1 |
|
G1 |
|
|
W |
var |
|
L1 |
|
|
|
L3 |
|
||
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
РЕ |
|
|
|
|
|
TK |
|
324.1 |
301.1 |
507.2 |
338 |
Вкл. |
201.2 |
|
|||||
|
|
|
А1 |
|
|
2.10. Снятие статических характеристик узла комплексной электрической нагрузки |
111 |
____________________________________________________________________________________
в) Схема для снятия статических характеристик емкостной нагрузки.
P2 |
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
508.2 |
|
|
|
|
|
|
A6 |
A5 |
A2 |
Р1 |
|
G1 |
|
|
|
W |
var |
|
L1 |
|
|
|
|
L3 |
|
||
|
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
РЕ |
|
|
|
|
|
|
TK |
|
317.1 |
313.1 |
301.1 |
507.2 |
338 |
Вкл. |
201.2 |
|
||||||
|
|
|
|
А1 |
|
|
г) Схема для снятия статических характеристик осветительной нагрузки.
P2 |
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
508.2 |
|
|
|
|
|
A7 |
A2 |
Р1 |
|
G1 |
|
|
W |
var |
|
L1 |
|
|
|
L3 |
|
||
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
РЕ |
|
|
|
|
|
TK |
|
340 |
301.1 |
507.2 |
338 |
Вкл. |
201.2 |
|
|||||
|
|
|
А1 |
|
|
112 2.10. Снятие статических характеристик узла комплексной электрической нагрузки
____________________________________________________________________________________
д) Схема для снятия статических характеристик выпрямительной нагрузки.
|
P2 |
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
508.2 |
|
|
|
A3 |
A8 |
A2 |
Р1 |
G1 |
|
|
W |
var |
L1 |
|
|
L3 |
||
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
РЕ |
|
|
|
|
|
TK |
|
306.1 |
332 |
301.1 |
507.2 |
338 |
Вкл. |
201.2 |
|
А1
е) Схема для снятия статических характеристик асинхронной нагрузки.
|
P2 |
A2 |
Р1 |
|
G1 |
|
P3 |
|
|
W |
var |
|
L1 |
|
n |
|
|
|
L3 |
|
|||
|
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
V |
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
РЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
TK |
|
|
|
508.2 |
301.1 |
507.2 |
338 |
Вкл. |
201.2 |
506.2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
А1 |
к G2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
от G1 |
G2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
A1 |
|
U1 V1 W1 |
|
|
|
A |
|
|
|
G3 |
|
|
|
G/M |
|
B |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
+ - |
|
E1 |
E2 |
M1 |
|
|
|
214.1 |
M2 |
|
|
|||
|
|
A2 |
|
|
|
|
|
2.10. Снятие статических характеристик узла комплексной электрической нагрузки |
113 |
____________________________________________________________________________________
Перечень аппаратуры
|
Обозна- |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|
|
чение |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
А1 |
Регулировочный трансформатор |
338 |
250ВА |
|
|
3х220/3х90…140В |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
A2 |
Трёхполюсный выключатель |
301.1 |
400 В~;10А |
|
|
А3 |
Активная нагрузка |
306.1 |
3х0…50Вт; |
|
|
220/380В |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
220/380 В; |
|
|
А4 |
Индуктивная нагрузка |
324.2 |
50 Гц; |
|
|
|
|
|
3х50 Вар |
|
|
|
|
|
400 В; 50 Гц; 3х0,3 А |
|
|
|
|
|
индуктивность/активное |
|
|
А5 |
Модель линии электропередачи |
313.2 |
сопротивление фазы |
|
|
0…1,5 Гн/ 0…250 Ом, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ёмкость между фазой и |
|
|
|
|
|
землёй 0…0,45 мкФ |
|
|
|
|
|
220/380 В; |
|
|
А6 |
Емкостная нагрузка |
317.2 |
50 Гц; |
|
|
|
|
|
3х50 Вар |
|
|
|
|
|
3х0…45 Вт |
|
|
А7 |
Осветительная нагрузка |
340 |
220 В 220/380 В; |
|
|
50 Гц; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3х50 Вар |
|
|
А8 |
Блок диодов |
332 |
2 А;600 В |
|
|
|
|
|
0…600 ВА |
|
|
Р1 |
Измеритель мощностей |
507.2 |
0…1 А |
|
|
|
|
|
0…600 В |
|
|
|
|
|
3 мультиметра |
|
|
Р2 |
Блок мультиметров |
508.2 |
0…10 А; |
|
|
0…1000 В; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0…20 МОм |
|
|
Р3 |
Указатель частоты вращения |
506.2 |
2000…0…2000 мин−1 |
|
|
G1 |
Трехфазный источник питания |
201.2 |
400 В ~; 16 А |
|
|
|
|
|
Цепь якоря |
|
|
G2 |
Источник питания двигателя постоян- |
206.1 |
0…250 В −; 3 А |
|
|
|
ного тока |
|
Цепь возбуждения |
|
|
|
|
|
200 В −; 1 А |
|
|
G3 |
Преобразователь угловых перемещений |
104 |
6 вых. каналов / 2500 |
|
|
импульсов за оборот |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
М1 |
Асинхронный двигатель |
103.1 |
120 Вт; 220/380 В; |
|
|
cosφ=0,7; 1360 мин-1 |
|
|||
|
|
|
|
90 Вт / 220 В / |
|
|
M2 |
Машина постоянного тока |
101.2 |
0,56 А (якорь) / |
|
|
2×110 В / 0,25 А (возбу- |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ждение) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
114 2.10. Снятие статических характеристик узла комплексной электрической нагрузки
____________________________________________________________________________________
Указания по проведению эксперимента
2.10.1. Снятие статических характеристик активной, индуктивной, емкостной, осветительной и выпрямительной нагрузок
• Убедитесь, что все устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
•Соедините гнёзда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «PE» источника G1.
•Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
•Переключатели режима работы выключателя А2 переведите в положение «РУЧН.»
•Переключатели активной нагрузки А4 поверните против часовой стрелки до упора.
•Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся светодиоды.
•Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р2 и включите питание используемого мультиметра.
•Переключая отпайки регулировочного трансформатора А1, установите на шинах активной нагрузки А3 междуфазное напряжение 220 В (150 В для выпрямительной нагрузки).
•Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ» выключателя А2.
•При помощи переключателей на активной нагрузке А3 установите такие сопротивления фаз, при которых мощность, потребляемая одной фазой нагрузки при напряжении 220 В составляет около 50 Вт (мощность контролируется по измерителю Р1).
•Изменяя напряжение питания нагрузки при помощи трансформатора А1, записывайте
показания вольтметра Р2 и утроенные показания измерителя мощностей Р1 в таблицу 2.10.1
Таблица 2.10.1
P, Вт
U, В
•Аналогично снимите характеристики других статических нагрузок - индуктивной, емкостной, осветительной, выпрямительной. Перед снятием характеристики емкостной нагрузки установите на модели линии активное сопротивление, например 200 Ом. Это необходимо для ограничения броска тока в момент подачи напряжения на нагрузку. По окончании экспериментов переключатели всех нагрузок верните в исходное положение.
•По окончании эксперимента, нажмите кнопку «ОТКЛ» выключателя А2, отключите питание блока мультиметров, отключите источник G1 нажатием на красную кнопку – «гриб» и последующим отключением ключа – выключателя.
•Используя данные таблицы 2.10.1, постройте статические характеристики P=f(U) и Q=f(U) нагрузок.
2.10.2. Снятие статических характеристик асинхронной нагрузки
•Убедитесь, что все устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
•Соедините гнёзда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом “PE” источника G1.
•Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
•Переключатели режима работы выключателя А2 переведите в положение “РУЧН.”.
2.10. Снятие статических характеристик узла комплексной электрической нагрузки |
115 |
____________________________________________________________________________________
•Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся светодиоды.
•Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р2 и включите питание мультиметра.
•Переключая отпайки регулировочного трансформатора А1, установите на шинах нагрузки междуфазное напряжение 220 В.
•Включите выключатель «СЕТЬ» указателя Р3.
•Включите выключатель “СЕТЬ” и нажмите кнопку «ВКЛ» выключателя А2.
•Обратите внимание на направление вращения агрегата - для проведения эксперимента необходимо левое вращение. Если же оно правое, то необходимо поменять местами любые два фазных провода, идущих к асинхронному двигателю.
•Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ» источника G2. Плавно увеличивайте его выходное напряжение до тех пор, пока частота вращения агрегата не снизится до 1360 об/мин при напряжении питания асинхронного двигателя 220 В. Это - номинальный режим работы двигателя. Изменяя напряжение питания двигателя при помощи трансформатора А1, записывайте в таблицу 2.10.2 показания измерителя мощностей Р1 и вольтметра Р2.
Таблица 2.10.2
U, В
P, Вт
Q, ВАр
•Если асинхронный двигатель при уменьшении напряжения остановится (опрокинется), то необходимо уменьшать выходное напряжение источника G2 до тех пор, пока асинхронный двигатель не начнёт вновь увеличивать свою частоту вращения.
•Снятие статических характеристик асинхронной нагрузки производите по возможности быстро, во избежание излишнего нагрева машины постоянного тока, работающей в тормозном режиме. Кроме того, при нагреве изменяется активное сопротивление обмоток, что может негативно повлиять на точность полученных результатов.
•По окончании эксперимента уменьшите до нуля выходное напряжение источника G2, отключите его сетевой выключатель, нажмите кнопку «ОТКЛ» выключателя А2, отключите питание блока мультиметров, отключите источник G1 нажатием на красную кнопку – «гриб» и последующим отключением ключа – выключателя.
•Используя данные таблицы 2.10.2, постройте статические характеристики P=f(U) и Q=f(U) асинхронной нагрузки.