МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Івано – Франківський національний технічний університет нафти і газу
Кафедра електротехніки
Б.Л. Грабчук, В.П. Соломчак, В.
ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
ЕЛЕКТРИЧНІ ТА МАГНІТНІ КОЛА
частина 2
ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ
Для студентів напрямів підготовки
6.05.07.01 – «Електротехніка та електротехнології», 6.05.02.01 – «Системна інженерія»,
6.09.15.00 - «Компютерна інженерія»,
6.05.10.03 – «Приладобудування»
Рекомендовано методичною радою університету Івано-Франківськ
2010
МВ 02070855 – – 2010
Грабчук Б.Л., Соломчак В.П. Теоретичні основи електротехніки. Електричні та магнітні кола, частина 2. Лабораторний практикум: – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010. – 68 с.
Лабораторний практикум укладений відповідно до робочих програм дисциплін «Теоретичні основи електротехніки», «Теорія електричних та магнітних кіл» та «Електротехніка».
Подаються необхідні для виконання лабораторних робіт короткі теоретичні відомості, описи лабораторних установок, вказівки щодо проведення дослідів і опрацювання результатів спостережень. Для перевірки рівня засвоєння матеріалу в кожній роботі наведені контрольні запитання. В кінці подано список рекомендованої літератури.
Призначені для підготовки бакалаврів за напрямами 6.05.07.01 – «Електротехніка та електротехнології», 6.05.02.01 – «Системна інженерія», 6.09.15.00 - «Компютерна інженерія», 6.05.10.03 – «Приладобудування».
Рецензент: доцент кафедри електропостачання і електро-обладнання ІФНТУНГу, канд. техн.наук Галущак І.Д.
Рекомендовано методичною радою університету
(протокол № ___ від “ ___” ________ 2010 р.)
© Грабчук Б. Л.,
Соломчак В. П., 2010
© ІФНТУНГ, 2010
ЗМІСТ
Л
4
14
20
28
36
41
49
57
68
Лабораторна робота № 2.2 Дослідження трифазного електричного кола при з’єднанні фаз приймача трикутником
Лабораторна робота № 2.3 Визначення опорів фаз трифазного асинхронного двигуна струмам різних послідовностей
Лабораторна робота № 2.4 Дослідження перехідних процесів в електричних колах з R, L та R, C елементами
Лабораторна робота № 2.5 Дослідження перехідних процесів в колі з R, L, C елементами
Лабораторна робота № 2.6 Дослідження лінії з розподіленими параметрами
Лабораторна робота № 2.7 Дослідження магнітного підсилювача
Лабораторна робота № 2.8 Дослідження ферорезонансу напруг і струмів
Перелік рекомендованих джерел
Лабораторна робота № 2.1 дослідження трифазного електричного кола при з'єднанні фаз джерела й приймача зіркою
Мета роботи
Вивчити основні співвідношення, що описують роботу трифазних кіл при з’єднанні фаз джерела і приймача зіркою. Провести експериментальні дослідження різних режимів роботи таких кіл. За результатами дослідів побудувати векторні діаграми струмів та напруг.
Основні теоретичні відомості
П
ри
з'єднанні фаз джерела і приймача зіркою
(рисунок 1.1) однойменні фази джерела,
приймача і лінійний провід з'єднані
послідовно. Тому в такому колі лінійний
струм дорівнює фазному: ІЛ
=Iф.
Рисунок 1.1 - Електрична схема трифазного кола при з´єднанні фаз зіркою з нейтральним проводом
Лінійні
напруги
АВ,
ВС,
СА
можна визначити
через фазні напруги джерела
A,
B,
C
чи приймача
a,
b,
c
співвідношеннями,
які випливають з другого закону
Кірхгофа:
AB = A – B; AB = a – b;
BС = B – С; BC = b – c;
СА = С – А; CA = c – a .
У загальному випадку
A ≠ a, B ≠ b, С ≠ c.
Якщо
система напруг симетрична, то діюче
значення лінійної напруги в
разів більше від діючого значення фазної
напруги:
UЛ = UФ.
Напруга між нейтральними точками генератора і приймача
,
де
,
,
,
.
Напруги на фазах приймача і струми в проводах:
a = A – nN ; İA = a YA ;
b = B – nN ; İB = b YB ;
c = С – nN ; İC = c YC ;
İN = nN YN = İA + İB + İC
За відсутності нейтрального проводу наведені формули справедливі лише, YN = 0 і İA + İB + İC = 0.
Якщо нейтральні точки генератора N і приймача n з'єднані нейтральним проводом, опір Zn якого можна прийняти рівним нулю ( YN = ∞ ), то напруга UnN = 0. При цьому напруги на фазах приймача і генератора рівні: a = a; b = b; c= C. Отже, нейтральний провід забезпечує симетрію напруг на фазах несиметричного навантаження (система напруг джерела симетрична) і незалежність режиму роботи фаз: при зміні режиму однієї з фаз, режими інших фаз не змінюються.
У випадку симетричного навантаження (Y A=Y B=Y C =Y ) напруга UnN = 0 при будь – якому значенні опору Zn . Напруги на фазах приймача і генератора рівні, а струм у нейтральному проводі:
İN = İA + İB + İC = 0.
Активна потужність трифазного приймача дорівнює сумі активних потужностей окремих фаз
Р = Ра + P b+ P c = Ua IA cosφa + UbIB cosφb + UсIC cosφс .
Активна потужність симетричного трифазного споживача
Р = ЗРФ = 3UфIф cosφф= UЛIЛ cosφф .