2.3.3. Контрольные вопросы

1) Назвать область применения измерительных трансформаторов, шунтов и добавочных резисторов.

2) Вывести расчетные формулы для определения сопротивлений шунта и добавочного резистора.

3) Как определяются постоянные приборов с использованием масштабного преобразователя?

4) Назвать погрешности, возникающие при использовании измерительных трансформаторов тока и объяснить причины их возникновения.

2.4. Лабораторная работа 6

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

Цель работы: изучить методы измерения активной и реактивной мощности в симметричных и несимметричных трехфазных цепях.

2.4.1. Порядок выполнения работы

1) Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис. 2.9, для измерения активной мощности трехфазного асинхронного двигателя, обмотки которого образуют симметричную "звезду". В этой и последующих схемах обратить внимание на правильность подключения генераторных зажимов обмоток ваттметра, помеченных знаком .

Рис. 2.9. Измерение мощности Рис. 2.10. Векторная

симметричной нагрузки диаграмма схемы,

представленной на рис. 2.9.

В качестве ваттметров используются электроизмерительные установки, позволяющие измерять ток, напряжение и мощность.

2) Произвести измерения мощности, напряжения и тока фазы A (P_A, U_A и I_A ) и, используя выражение

, (2.35)

вычислить cos  и угол , на который фазный ток I_A отстает от фазного напряжения U_A (рис. 2.10). Вычислить мощность двигателя:

. (2.36)

3) Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис. 2.11, для измерения той же активной мощности двигателя методом двух ваттметров, подключение обмоток которых соответствует выражению (2.15).

Рис. 2.11. Измерение мощности Рис. 2.12. Векторная диаграмма

двумя ваттметрами измерения двумя ваттметрами

4) Выполнить измерения:

а) мощности P₁, линейного напряжения U_AB и линейного тока I_A первым прибором;

б) мощности P₂, линейного напряжения U_CB и линейного тока I_C вторым прибором.

При определении мощности стрелка одного из ваттметров при отрицательном косинусе отклонится в обратную сторону. В этом случае следует переключить предел измерения с + P на – P и записать показание со знаком минус.

5) Учитывая, что

; (2.37)

, (2.38)

определить мощность двигателя:

. (2.39)

6) Построить векторную диаграмму (рис. 2.12), определить по ней углы ₁ и ₂. Найти расчетное значение мощности:

. (2.40)

7) Заполнить табл. 2.9 и провести сравнение измерений и расчета мощности (см. п. 2, 5 и 6), сделать выводы.

Таблица 2.9

Результаты измерения мощности

Способы определения активной мощности	Результаты измерений и вычислений
	Uл, В	Uф, В	Iф, А	P, Вт
Измерение одним прибором
Измерение двумя приборами
Расчет	–	–	–

Построение векторной диаграммы начинается с изображения векторов фазных напряжений , , , модули которых определяются из соотношения

. (2.41)

Векторы фазных токов , , отстают на угол  от векторов соответствующих фазных напряжений. На диаграмме строятся векторы линейных напряжений

(2.42)

. (2.43)

На векторной диаграмме выделяются векторы токов и напряжений, участвующих в создании вращающих моментов включенных ваттметров, отмечаются углы ₁ и ₂.

При несимметричной нагрузке на векторной диаграмме необходимо учесть смещение нейтрали.

8) Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис. 2.13, для измерения реактивной мощности двигателя одним ваттметром (обратить внимание на отсутствие соединения генераторных зажимов обмоток ваттметра).

Рис. 2.13. Измерение реактивной Рис. 2.14. Измерение реактивной

мощности одним ваттметром мощности двумя ваттметрами

9) Провести измерения линейного напряжения U_BC и тока I_A, снять показание прибора P_w. Вычислить реактивную мощность:

. (2.44)

10) Построить векторную диаграмму, выделить (согласно рис. 2.13) векторы и , определить угол  между данными векторами, убедившись, что .

Учитывая, что , получить расчетное значение реактивной мощности Q.

11) Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис. 2.14, измерить аналогичные параметры двумя ваттметрами и определить мощность двигателя по их показаниям:

. (2.45)

12) Построить векторную диаграмму, выделить (согласно рис. 2.14) векторы и , и , определить углы  между этими векторами.

Учитывая, что

; (2.46)

, (2.47)

получить расчетное значение реактивной мощности Q.

13) Заполнить табл. 2.10 и провести сравнение измерений и расчета мощности Q (см.п. 10 – 12), сделать выводы.

Таблица 2.10

Результат измерения реактивной мощности

Способы определения реактивной мощности	Uл,В	Iл,A	Q, вар
			опыт	расчет
Схема с одним ваттметром
Схема с двумя ваттметрами