Порядок выполнения работы

А . В лаборатории

1. Собрать схему (рис. 1). Следить, чтобы точка с нагрузки была обязательно подсоединена к фазе С источника.

2. Установить одинаковые фазные токи, регулируя переменное сопротивление одной из фаз. Записать показания амперметров.

3 . Отключить один из линейных проводов. Измерить фазные и линейные токи и напряжения.

4. Восстановить отключённый провод и отключить нагрузку одной из фаз (в зависимости от номера варианта). Измерить фазные и линейные токи и напряжения.

5. Восстановить отключённую нагрузку. Подключить в линейные провода конденсаторы или индуктивные катушки (по указанию преподавателя), имитирующие сопротивление линии (рис. 2).

Измерить фазные и линейные токи, а также напряжения на фазах трансформатора, нагрузки и на сопротивлениях линии (конденсаторах).

6. Отключить конденсаторы. В фазу с переменным резистором добавить (подключить) индуктивность. Измерить фазные и линейные токи и напряжения.

Б. Дома

7. По результатам измерений, полученных в п. 2, 3 и 4, построить векторные диаграммы. Выявить изменения для полученных несимметричных режимов.

8. По результатам измерений, полученных в п.5, построить потенциальную диаграмму. Сопоставить потерю напряжения и падение напряжения в линии.

9. По результатам измерений, полученных в п.6, построить векторную диаграмму токов и напряжений. Определить угол сдвига фаз между током и напряжением в ветви с индуктивностью. По диаграмме рассчитать индуктивность.

10. Оформить отчет о лабораторной работе, в котором для каждого эксперимента привести схему исследуемой цепи, измеренные величины, формулы, диаграммы, выводы (сравнение результатов эксперимента и результатов расчета). Порядок выполнения работы и расчеты сопровождать текстовыми пояснениями.

11. Подготовить устно ответы на вопросы.

Методические указания

П ри выполнении п. 8 необходимо сначала построить в масштабе напряжений треугольник авс напряжений на нагрузке. Из центра тяжести треугольника провести фазные токи I_ab, I_bc, I_ca, параллельно соответствующим напряжениям. На их основе построить треугольник линейных токов I_A, I_B, I_C. (рис. 3).

Если в линейных проводах имеются конденсаторы, то напряжения на них на векторной диаграмме изображать отрезками А_а, В_в, С_с, представляющими в соответствующем масштабе напряжения . Эти напряжения проводят из вершин треугольника напряжений на нагрузке (соответственно, а, в, с) перпендикулярно линейным токам I_A, I_B, I_C в сторону отставания. Замыкая полученные точки А, В, С, получим треугольник напряжений на генераторе. Арифметическая разность линейных напряжений на генераторе и на нагрузке определяет потерю напряжения .

П ри этом падение напряжения в линии (на сопротивлениях линии) U_Aa, U_Bb, U_Cc обычно оказываются больше потери напряжений ∆U.

При выполнении п. 9 сначала строят треугольник напряжений на нагрузке а, в, с. Затем в масштабе токов А/см проводят фазные токи I_ab и I_ca параллельно соответствующим напряжениям (когда индуктивность включена в фазу «вс»). Сопротивления R_ab и R_ca одинаковы, поэтому фазные токи I_abи I_ca тоже будут одинаковы и равны . Геометрическая разность токов I_ab и I_ca определит линейный ток I_A. Далее засечками строят треугольник линейных токов (рис. 4). Для этого из конца вектора тока I_A проводят дугу окружность радиусом, равном току I_B в соответствующем масштабе токов m_I.

Аналогично из начала вектора тока I_A проводят дугу радиусом, равном току I_C. Точка пересечения дуг определяет третью вершину треугольника линейных токов. В эту вершину будет направлен искомый фазный ток I_bc. Этот ток I_bc отстает от фазного напряжения U _bc на некоторый угол (рис. 5), так как в этой фазе включена цепь RL. Проектируя напряжение U_bc на ток I_bc (для наглядности их целесообразно объединить вершинами, используя параллельный перенос), определим проекции и и с их помощью

и .

Фазовый сдвиг φ между напряжением и токов в этой фазе можно определить из формулы .