5.2 Описание лабораторной установки

Принципиальная и монтажная схема лабораторной установки представлена на рисунке 26.

Трёхфазный генератор собирается на наборном поле путём выноса напряжений трёхфазного источника шестью проводами, как это показано на монтажной схеме. После проверки правильности сборки трёхфазного источника путём измерения линейных напряжений U_AB, U_BC и U_CA на поле собирается линия и трёхфазная нагрузка. Измерение тока в нулевом проводе и напряжения смещения нейтрали (на рисунке 26, а ключ К замкнут и размокнут) осуществляется непосредственно подключением соединительных проводов амперметра и вольтметра.

а

б

Рисунок 26 – Принципиальная схема (а) и монтажная схема установки (б)

В качестве нагрузки используются резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы. Для установления симметричной активной нагрузки используются резисторы, закреплённые на штепселях.

Напряжения и токи измеряются электронным измерительным прибором Щ 4313 (Щ 4316).

5.3 Порядок проведения эксперимента

1 Провести монтаж обмоток генератора в звезду «правильно» и «неправильно». Для этого выставить одинаковые фазные ЭДС (U_Ф=10 В). На наборном поле собрать трёхфазный генератор с одной вывернутой обмоткой (фазой А) и измерить линейные напряжения. Поменять концы вывернутой обмотки и повторить измерение линейных напряжений. Результаты занести в таблицу 11. Построить для обоих случаев векторные диаграммы фазных и линейных напряжений.

Таблица 11 – К определению одноимённых зажимов обмоток

источника

«Правильно»

UAB, B	UBC, B	UCA, B

«Неправильно»

UAB, B	UBC, B	UCA, B

2 Исследовать четырехпроводную систему при симметричной и несимметричной нагрузке. Для этого собрать цепь по схеме (см. рис. 26, а).

1) В качестве симметричной активной нагрузки использовать резисторы, закреплённые на штепселях. Включить источник и произвести измерения фазных и линейных токов и напряжений. Результаты занести в таблицу 12.

Таблица 12 – Результаты измерений и вычислений

Опыт	Измерено
	Uл	UA	UB	UC	UA/	UB/	UC/	IA	IB	IC	I0
	B	B	B	B	B	B	B	A	A	A	A
1
2
3
4

Продолжение таблицы 12

Вычислено
Uл/UA/	Uл/UB/	Uл/UC/	I0
			мА

2) Заменить сопротивление в фазе А на регулируемое сопротивление и произвести те же измерения для несимметричной активной нагрузки.

3) Произвести обрыв линейного провода А и выполнить те же измерения.

4) Исследовать несимметричную разнородную нагрузку, включив в фазу А резистор, в фазу В – реальную катушку индуктивности, в фазу С – конденсатор. При построении векторной диаграммы необходимо знать углы сдвига фаз между напряжениями и токами в фазах нагрузки. При этом, считая конденсатор идеальным, принять φ = – и любым известным способом определить φ_к – угол сдвига фаз между U_B и I_B.

Все результаты измерений п.2 занести в таблицу 13. Для каждого опыта построить векторную диаграмму напряжений и токов и графически определить ток в нулевом проводе. Сравнить это значение с результатом измерения.

Таблица 13 – Результаты измерений и вычислений

Опыт	Измерено
	Uл	UA	UB	UC	UA/	UB/	UC/	IA	IB	IC	U00/
	B	B	B	B	B	B	B	мA	мA	мA	B
1
2
3
4
5

Продолжение таблицы 13

Вычислено
Uл/UA/	Uл/UB/	Uл/UC/

3 Исследовать трёхпроводную систему при симметричной и несимметричной нагрузке. Собрать цепь по схеме (см. рис. 26, а) без нулевого провода. Провести следующие опыты, занести результаты в таблицу 13.

1) Исследовать симметричную активную нагрузку, включив в каждую фазу одинаковые резисторы.

2) Заменить сопротивление в фазе А на регулируемое сопротивление и исследовать режим работы трёхпроводной звезды при несимметричной активной нагрузке.

3) Сделать обрыв линейного провода А и произвести те же измерения.

4) Сделать короткое замыкание в фазе А, закоротив сопротивление этой фазы проводником. Произвести те же измерения.

5) Исследовать несимметричную разнородную нагрузку, включив в фазу А резистор, в фазу В – реальную катушку индуктивности, в фазу С – конденсатор. Предварительно любым способом определить параметры катушки. Все результаты занести в таблицу 13. Для каждого опыта построить векторную диаграмму напряжений и токов.