5.2. Выполнение работы

1. Изучить по лекциям и учебнику [2, с. 104-114] материал о соединении приемников звездой. К лабораторным занятиям каждый студент должен подготовить протокол, получить у преподавателя номер варианта (см.табл. 5.1) и заполнить табл. 5.2.

2. На наборном поле с помощью соединительных проводов соединить фазы источника по схеме «звезда». Ручками ступенчатых регуляторов блока трехфазного напряжения установить заданное фазное напряжение источника.

3. Проверить вольтметром фазные и линейные напряжения трехфазного источника.

4. собрать схему (рис.5.5.) симметричной активной трехфазной электрической цепи по схеме «звезда» с нейтральным проводом, присоединив к источнику трехфазного напряжения.

Нагрузкой фазы А являются наборные элементы 03, 05 или соединенные последовательно 03 и 06. Нагрузка фазы В – резисторы R1, R2 или R3 блока переменного сопротивления. Нагрузка фазы С – сопротивление R4 блока переменного сопротивления.

5. Измерить напряжения U_AB, U_BС, U_СА, U_A, U_B, U_С, и токи I_A, I_B, I_С, I_N.

6. Снять перемычку на нейтральном проводе (рис. 5.6.), измерить напряжения U_AB, U_BС, U_СА, U_A, U_B, U_С, U_nN и токи I_A, I_B, I_С.

7. Собрать схему несимметричной неоднородной нагрузки без нейтрального провода, для чего в одну из фаз включить активную нагрузку – наборные элементы 03, 05 или соединенные последовательно 03, 06; во вторую – емкости С1, С2, С3 блока переменной емкости; в третью – катушки L1, L2, L3 блока переменной индуктивности согласно своему варианту.

8. Измерить напряжение и токи.

9. Поставить перемычку на нулевом проводе, измерить напряжения и токи.

10. Произвести опыт обрыва линейного провода, для чего согласно своему варианту убрать провод, соединяющий начало соответствующей фазы

измерить напряжения и токи.

11. Снять перемычку на нулевом проводе, измерить напряжения и токи.

Данные измерений занести в табл. 5.3.

12. Собрать схему (рис. 5.7) с по следовательно соединенными активным резистором и катушкой индуктивности, используемой в трехфазной цепи (согласно варианту взять R1 и U ).

13. Измерить напряжения и токи. Данные измерений занести в табл. 5.4.

5.3. Расчетная часть

1. По данным табл. 5.4 построить векторную диаграмму, определить по векторной диаграмме активное сопротивление катушки и угол сдвига фаз в катушке φ_К.

2. Произвести по табл. 5.3 расчет активной мощности фаз и актив­ную мощность трехфазного потребителя.

3. По этим же данным построить векторные диаграммы напряжений и токов симметричного и не симметричного потребителя, включенного в трехфазную цель с нейтральным проводом и без него.

4. Определить по векторным диаграммам:

а) ток в нейтральном проводе

где m_I - масштаб тока (A/Sm ); l_Im - длина вектора тока I (Sm);

б) напряжение смещения нейтрали

Результаты занести в табл. 5.2.

5.4. Контрольные вопросы

1. Что такое трехфазная система? Каковы ее преимущества по сравнение с однофазной?

2. Что такое симметричная трехфазная система? Каковы соотношения между фазными и линейными напряжениями, фазными и линейными токами в такой системе?

3. Что такое линейные и фазные напряжения, линейные и фазные токи трехфазной системы? Указать положительные направления токов, принимаемых при расчетах.

4. Какое значение имеет нулевой провод? Почему не ставят предохранители в нулевом проводе?

5, Как рассчитывается четырехпроводная трехфазная система при симметричной и несимметричной нагрузках, соединенных звездой?

6. Как рассчитывается трехпроводная трехфазная система при симметричной и несимметричной нагрузках, соединенных звездой?

7. Объясните построение векторных диаграмм напряжений и токов симметричного и несимметричного потребления в трехфазной цепи с нейтральным проводом и без него.

8. Почему опасно КЗ одной фазы потребителя в четырехпроводиой трехфазной цепи?

9. Как рассчитываются активная и реактивная мощности симметричного и несимметричного потребителя?

10. Что такое смещение нейтрали? Как графически определить напряжение смещения нейтрали?

11. Как влияет обрыв фазы на работу симметричного и не симметричного потребителя в трехфазной цепи с нейтральным проводом и без него?

12. Как влияет обрыв линейного провода на работу симметричного и несимметричного потребителя в трехфазной цепи с нейтральным проводом и без него?

Таблица 5.1.

Номера и параметры элементов согласно заданному варианту

Номер варианта	Uф	Симметричная активная нагрузка			Неоднородная несимметричная нагрузка			Обрыв линейно-го прово-да (фаза)	Параметры схемы определения параметров
		Фаза							R1	U
		А	В	С	А	В	С			B
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	13	03	R1	R4 100	03	C3	L1	B	05	10
2	19	05	R2	R4 200	05	C2	L1	B	05	10
3	17	03 06	R3	R4 400	03 06	C3	L2	B	08	20
4	12	03	R1	R4 100	L1	03	C3	C	05	10
5	18	05	R2	R4 200	L1	05	C2	C	05	10
6	16	03 06	R3	R4 400	L2	03 06	C3	C	08	20
7	11	03	R1	R4 100	C3	L1	03	A	05	10
8	17	05	R2	R4 200	C2	L1	05	A	05	10
9	15	03 06	R3	R4 400	C3	L2	03 06	A	08	20
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
10	10	03	R1	R4 100	03	L1	C3	B	05	10
11	16	05	R2	R4 200	05	L1	C2	B	05	10
12	14	03 06	R3	R4 400	03 06	L2	C3	B	08	10
13	9	03	R1	R4 100	C3	03	L1	C	05	10
14	15	05	R2	R4 200	C2	05	L1	C	05	10

Протокол лабораторной работы № 5

Исследование трехфазных цепей при соединении приемников звездой.

Таблица 5.2

Номер и параметры элементов согласно заданному варианту

Номер варианта	Uф В	Симметричная активная нагрузка			Неоднородная несимметричная нагрузка			Обрыв линейно-го прово-да	Параметры схемы определения параметров
		Фаза							R1	U
		А	В	С	А	В	С			B

Рис. 5.5. Схема для исследования трехфазной цепи при

соединении приемников звездой с нулевым проводом

Таблица 5.3

Результаты исследований трехфазной цепи

Номер Режим работы цепи Опыта

Опыт

Расчет

UA

UВ

UС

UAВ

UСА

UВС

IA

IB

IC

IN

UnN

PA

PB

PC

P

IN

UnN

В

В

В

В

В

В

А

А

А

А

В

Вт

Вт

Вт

Вт

А

В

1.Акт.сим. нагр. с нейт. пров

—

2.АСН без нейтральн провода

—

3.Неоднор.несим. наг. без N/пров

—

4 Неоднороднесиммвтрнагрузка с нейтраль­ным пров

—

5.Неоднорнесимметр нагрузка с нейтральнпроводом при обрыве линейного провода

—

6.Неоднорнесимметр нагрузка без Nпров при обрыве линейного провода

—

Рис. 5.6. Схема для исследования трехфазной цепи при соединении приемников звездой без нулевого провода.

Рис. 5.7. Схема определения параметров катушки

Таблица 5.4

Результаты исследования катушки

U	Uk	U1	I	Rk	α	Cos α
в	в	в	А	Ом	Град

.

Лабораторная работа №6

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ

ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ ТРЕУГОЛЬНИКОМ

Цель работы— проверить соотношение между действующими значениями линейных и фазных токов при симметричных и несимметричных приемниках; построить векторные диаграммы напряжений и токов при симметричных и не симметричных приемниках, изучить влияние обрыва линейного провода на режим работы приемника; построить векторную диаграмму напряжений и то­ков при обрыве линейного провода,