- •«Электрические цепи» (автоматизированная версия)
- •Описание стенда и общие рекомеидаци и по осуществлению лабораторного эксперимента
- •Назначение и состав минимодульной части стенда
- •Описание элементов стенда
- •Электрические цепи постоянного тока Работа № 1 -1.Электроизмерительные приборы и измерения
- •Цель работы
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 1 – 2. Линейная электрическая цепь постоянного тока
- •Цель работы
- •Перечень минимодулей
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа №1 – 3. Исследование режимов работы линейных цепей постоянного тока с двумя источниками питания
- •Цель работы
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнении работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа №1 - 4. Нелинейная цепь постоянного тока с последовательным соединением элементов
- •Цель работы
- •Пояснения к работе
- •Порядок: выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа №1 - 5. Разветвленная нелинейная цепь постоянного тока
- •Цель работы
- •Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Электрические цепи переменного тока Работа № 2 – 1. Экспериментальное определени параметров элементов цепей переменного тока
- •Цель работы
- •Порядок выполнения работы
- •3. Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 2 – 2. Электрическая цепь переменного тока с последовательным соединением элементов
- •Цель работы
- •Перечень минимодулей
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •1. Цель работы
- •Перечень минимодулей
- •2. Пояснения к работе
- •3. Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 2 - 4. Трехфазная элект рическая цепь при соединении потребителей по схеме «звезда»
- •Цель работы
- •Перечень минимодулей
- •2. Пояснения к работе
- •3. Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 2 - 5. Трехфазная электрическая цепь при соединении потребителей по схеме «треугольник»
- •1. Цель работы
- •Перечень минимодулей
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 2-6. Нелинейная цепь переменного тока
- •Цель работы
- •Перечень минимодулей
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 2-7 однофазный трансформатор
- •Цель работы
- •Перечень минимодулей
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
Содержание отчета
Отчет по работе должен содержать:
а) наименование работы и цель работы;
б) технические данные электроизмерительных приборов;
в) схему эксперимента с включенными измерительными приборами;
г) таблицы с результатами эксперимента и осциллограммы;
д) векторные диаграммы для всех проведенных опытов;
е) вывод о роли нейтрального провода в трехфазной цепи при соединении потребителя по схеме звезда.
Контрольные вопросы
Какое соединение называется звездой?
Каково соотношение между фазным и линейным напряжениями трехфазного источника питания при соединении его обмоток по схеме звезда?
Какое соотношение между фазными и линейными токами при соединении в звезду?
Как определить величину тока в нейтральном проводе, если известны токи
потребителя?
Для чего применяют нейтральный провод?
К каким зажимам следует подключить вольтметр, чтобы измерить фазное и линейное напряжение?
Какая трехфазная нагрузка называется симметричной?
Почему при несимметричной нагрузке обрыв нейтрального провода является аварийным режимом?
Работа № 2 - 5. Трехфазная электрическая цепь при соединении потребителей по схеме «треугольник»
1. Цель работы
Исследовать особенности работы трехфазной цепи при соединении симметричного и несимметричного потребителей треугольником, усвоить построение векторных диаграмм по результатам эксперимента.
Перечень минимодулей
Наименование минимодулей |
Количество |
Резистор 2 Вт 150 Ом |
3 |
Тумблер |
2 |
Пояснения к работе
Потребители электрической энергии при питании от трехфазного источника, как и источники электрической энергии, могут быть соединены в треугольник (рис. 1). Следует помнить, что схема включения обмоток трехфазного генератора не предопределяет схему соединения нагрузки. Так, при соединении фаз генератора в звезду нагрузка может быть соединена в звезду с нейтральным проводом, є звезду без нейтрального провода или в треугольник.
При соединении в треугольник симметричной трехфазной нагрузки линейные напряжения оказываются равными фазным напряжениям UФ = UЛ, а линейные токи в √3 раз больше, чем токи в фазах потребителя:
IЛ= IФ
Рис. 1
При этом все фазные токи равны по величине и отличаются друг от друга по фазе на 120°. То же самое относится и к линейным токам (рис. 2).
При несимметричной нагрузке связь между линейными и фазными токами выражается уравнениями, записанными на основании первого закона Кирхгофа в комплексной или векторной форме:
, .
При соединении в треугольник нулевой провод отсутствует, но все фазные потребители в этом случае должны быть рассчитаны па номинальное линейное напряжение.
Рис. 2
Порядок выполнения работы
3.1. Ознакомиться с лабораторной установкой
Собрать схему для измерения линейных напряжений источника питания (рис. 3).
3.2. Включить электропитание стенда (автоматический выключатель QF модуля питания, который выключается только в конце лабораторной работы) и модуля ввод-вывод.
Загрузить программу автоматического управления Delta Profi.
В левом верхнем углу в окне программы выбрать меню «Работы». Одинарный щелчок левой кнопкой мыши приводит к появлению контекстного меню, в котором надо выбрать раздел «Электрические цепи- мини».
В появившемся списке работ выбрать «Работа 2-5. Трехфазная цепь при соединении потребителей но схеме треугольник». Выбрать вкладку «Холостой ход трехфазного источника».
Рис. 3
На модуле питания включить трехфазный источник питания.
Выбрать закладку «Осциллограммы», запустить программу и зарисовать осциллограммы фазных напряжений источника. На осциллограммах показать сдвиг по фазе между линейными напряжениями. Отметить соответствующие линейные напряжения. Измерить их значения. Результаты измерений занести в табл. 1. Остановить программу, нажатием кнопки «СТОП»
Выключить трехфазный источник питания. Вычислить среднее значение линейного напряжения UЛср
Таблица 1
UАВ, В |
UВС, В |
UСА, В |
UЛср, В |
|
|
|
|
3.3. В соответствии с рис. 4 собрать схему симметричной трехфазной цепи при соединении потребителей в треугольник. Предъявить схему для проверки.
3.4. Загрузить программу автоматического управления Delta Protl.
В левом верхнем углу в окне программы выбрать меню «Работы». Одинарный щелчок левой кнопкой мыши приводит к появлению контекстного меню, в котором надо выбрать раздел «Электрические цепи - мини».
В появившемся списке работ выбрать «Работа 2-5. Трехфазная цепь при соединении потребителей по схеме треугольник». Выбрать вкладку «Трехфазная цепь». На экране ПК отображается электрическая схема и набор виртуальных измерительных приборов, необходимых в данном эксперименте.
Запустить программу в работу, нажатием кнопки «Пуск» ► или командой главного меню «Управление - Пуск» или горячей клавишей F5.
Включить источник трехфазного напряжения. Измерить фазные токи IАВ, IВС, IСА и линейный ток IА, а также напряжения на потребителях. Результаты занести в табл. 2.
Разомкнуть с помощью тумблера SA1 линейный провод фазы «В» и измерить фазные токи IАВ, IВС, IСА и линейный ток IА, а также напряжения на потребителях. Результаты занести в табл. 2.
Рис. 4.
Таблица 2
Режим нагрузки |
Ток нагрузки, мА |
Напряжения на фазах потребителя , В |
||||||||
IА |
IВ |
IС |
IАВ |
IВС |
IСА |
UАВ |
UВС |
UСА |
||
Симметричная нагрузка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв линейного провода « В» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв фазы потребителя «АВ» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв фазы потребителя «АВ» и обрыв линейного провода «В» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выключить с помощью тумблера SA2 нагрузку в фазе потребителя «СА» и провести измерения. Результаты занести в табл. 2,
Разомкнуть с помощью тумблера SA1 цепь линейного провода фазы «В» и с помощью тумблера SA2 нагрузку в фазе потребителя «СА». Измерить фазные токи IАВ, IВС, IСА и линейный ток ІЛ, а также напряжения на потребителях. Результаты занести в табл. 2.
Выключить источник трехфазного напряжения.
Остановить программу, нажатием кнопки «Стоп» ▀ в или командой главного меню «Управление — Стоп» или горячей клавишей F6.
В конце лабораторной работы выключить питание модуля ввод-вывод и стенда (автоматический выключатель QF модуля питания).