2. Лабораторное задание

Собрать схему параллельного включения в цепь индуктивной катушки и конденсаторов (рис. 4.1), записать показания приборов. Постепенно увеличивая емкость конденсаторов, для каждого значения емкости снять показания приборов. Подобрать емкость так, чтобы получить резонанс токов ( о наступлении резонанса можно судить по минимальным показаниям амперметра, включенного в неразветвленный участок цепи).

Записать показания приборов до резонанса, при резонансе и после резонанса. Данные измерений занести в таблицу 4.1.

Обработка результатов

Произвести расчет S, Q, , x_c по формулам:

S=VI, Q=I²_cx_c ^;

4.1. Построить в одних координатных осях графики I, I_c, I_L , в зависимости от емкости.

4.2. Построить векторные диаграммы токов для трех случаев: до резонанса, после резонанса, при резонансе.

Вопросы

1. Что называется резонансом в электрической цепи?

2. В чем заключается условие возникновения резонанса токов и резонанса напряжений?

3. Каково изменение тока в неразветвленной части цепи при увеличении емкости до резонанса токов, в момент резонанса и после него? Что при этом будет с полной мощностью, емкостным током?

4. Как по данным измерений определить индуктивность и емкость цепи?

5. Построить векторные диаграммы и определить по ним характер нагрузки до резонанса, в момент резонанса и после него.

Литература

1. Касаткин А.С., Немцов М.В., Электротехника. М.: Высшая школа, 2000. С. 84-97.

2. Ястребов П.П. и др. Электротехника и электрооборудование. Воронеж: изд-во ВГУ, 1987. С. 64-71.

3. Борисов Ю.М. и др. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1985. С.

60-104, 145-148.

4. Лекции.

РИСУНОК 4.1

Таблица 4.1

№ п.п	Измерение величины						Вычислить
	С мкф	V B	It A	Ic A	I A	P Вт	S BA	Q Bар	Cos	хс Ом
1 2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ С ПРИЕМНИКАМИ, СОЕДИНЕННЫМИ ЗВЕЗДОЙ

1. Цель работы

Исследовать режимы работы приемников, соединенных звездой.

Домашняя подготовка

2.1. Ознакомиться по учебнику и конспекту лекций с трехфазной системой приемников, соединенных звездой.

2.2. Научиться строить векторные диаграммы токов и напряжений. Подготовить бланк отчета, в котором привести схему соединений и таблицы.

Порядок выполнения работы.

3.1. Ознакомиться со стендом и уяснить порядок проведения работы. Собрать схему соединений приемников активной нагрузки звездой с нулевым проводом по рис. 5.1 и после проверки ее руководителем работы включить в сеть.

3.2 Измерить токи и напряжения цепи для каждого из перечисленных режимов (равномерная и неравномерная нагрузка, обрыв фазы).

3.3. Вычислить величины сопротивлений и мощности Р по формулам:

;

3.4. Отключить нулевой провод.

3.5. Измерить токи и напряжения в схеме для каждого из перечисленных режимов (равномерная и неравномерная нагрузка, обрыв фазы и короткое замыкание фазы).

Результаты занести в табл. 5.1.

Перед опытом короткого замыкания проверить отсутствие нулевого провода!!!

3.6. Вычислить величины , Р по вышеприведенным формулам.

3.7. Собрать схему соединений приемников при неоднородной нагрузке фаз (см. рис. 5.2) (в фазу ах включить емкость С=10 мкф, в фазу by – ламповый реостат, а в фазу cz - последовательно соединенные ламповый реостат и катушка индуктивности).

3.8. Измерить токи, напряжения и активную мощность Р_с в фазе cz с нулевым проводом и без него. Результаты измерений внести в табл. 5.2.

3.9. По данным таблицы 5.2 произвести вычисления, заполнить табл. 5.3 и построить векторные диаграммы.

4. Составить отчет по работе, в котором:

1) произвести схемы соединений;

2) привести таблицу измеренных и вычисленных величин;

3) записать расчетные формулы;

4) построить векторные диаграммы для всех исследованных режимов ра-

боты цепи;

5) графически определить ток в нулевом проводе для рассмотренных ре- жимов.

Контрольные вопросы

1. Рассказать о преимуществах трехфазного тока, о способах соединения

трехфазных приемников звездой. Как осуществляется соединение фаз приемников звездой?

2. Объяснить назначение нулевого провода. Как определить величину тока в нем?. Почему в нулевом проводе не ставятся предохранители и выключатели? Записать формулу для напряжения смещения нейтрали

3. Как измеряется мощность в цепи трехфазного тока?

4. построить векторные диаграммы для всех видов нагрузки.

5. Каковы соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами в трехпроводной и четырехпроводной линиях.

Литература

1. Касаткин А.С., Немцов М.В., Электротехника. М.: Высшая школа, 2000. С. 84-97.

2. Ястребов П.П. и др. Электротехника и электрооборудование. Воронеж: изд-во ВГУ, 1987. С. 64-71.

3. Борисов Ю.М. и др. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1985. С.

60-104, 145-148.

4. Лекции.

РИСУНОК 5.1

Таблица 5.1

№№ п.п

Нагрузка

Измерено

Вычислено

Iа A

Ib A

Ic A

Io A

Va B

Vb B

Vc B

Vab B

Vbc B

Vca B

ra ом

rb ом

rc ом

Pa Вт

Pb Вт

Pc Вт

P Вт

I.

C нулевым проводом

1.

Равномерная нагрузка

2.

Неравномерная нагрузка

3.

Обрыв фазы

II

Без нулевого провода

1.

Равномерная нагрузка

2.

Неравномерная нагрузка

3.

Обрыв фазы

4.

Короткое замыкание

Таблица 5.2

№	Схема соединений	Iа A	Ib A	Ic A	Io A	Vab Vас Vbc	Va B	Vb B	Vc B	Pc Вт
1	С нулевым проводом
2	Без нулевого провода

Таблица 5.3

№

Схема соединений

Pa Вт

Pb Вт

Pc Вт

Qa вар

Qb вар

Qc вар

Sa ВА

Sb ВА

Sc ВА

P Вт

Q вар

S ВА

1

С нулевым проводом

2

Без нулевого провода

РИСУНОК 5.2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ,

СОЕДИНЕННОЙ ТРЕУГОЛЬНИКОМ

1. Цель работы

Ознакомиться с особенностями трехфазных цепей при соединении приемников треугольником и исследовать режимы их работы.

Задание для домашней подготовки

2.1. Ознакомиться по учебнику и конспекту лекций с трехфазной системой, соединенной треугольником.

2.2. Научиться строить векторные диаграммы

2.3. Подготовить бланк отчета, в котором привести схему соединений и таблицу.

Порядок выполнения работы

3.1. ознакомиться со стендом.

3.2 собрать схему соединений приемников активной нагрузки треугольником по рис. 6.1 и после проверки ее руководителем работ с его разрешения включить в сеть.

3.3. Замерить токи и напряжения в цепи для всех перечисленных режимов (равномерная и неравномерная нагрузка, обрыв фазы, обрыв линии).

Результаты занести в таблицу 6.1.

При изменении режимов работы приемников не допускать короткого замыкания!!!

3.4. Вычислить величины r_ab, r_dc, r_ca, по формулам:

; ;

3.5. Собрать схему соединений приемников с неоднородной нагрузкой треугольником по рис. 6.2 и после ее проверки руководителем работ включить в сеть и замерить токи, напряжения и активную мощность Р в фазе са (в фазе - емкостная нагрузка с= 10мкф, ламповый реостат, в фазе са - активно-индуктивная нагрузка). Результаты измерений занести в таблицу 6.2.

4. Составить отчет по работе в котором необходимо представить:

а) схему соединений;

б) таблицу измеренных и вычисленных величин;

в) расчетные формулы и результаты вычислений;

г) диаграммы для всех исследованных режимов работы электрической цепи.

Вопросы

1. В чем состоят преимущества трехфазного тока? Какие существуют способы соединения трехфазных приемников? Как осуществляется соединение фаз приемников треугольником?

2. Каковы соотношения между фазными и линейными напряжениями при равномерной и неравномерной нагрузке?

3. Как измеряется мощность трехфазной цепи?

4. Построить векторные диаграммы для всех перечисленных режимов.

Литература

1. Касаткин А.С., Немцов М.В., Электротехника. М.: Высшая школа, 2000. С. 114-119.

2. Ястребов П.П. и др. Электротехника и электрооборудование. Воронеж: изд-во ВГУ, 1987. С. 387.

3. Лекции.

Таблица 6.1

№№ п.п.

Нагрузка

Измерено

Вычислено

A

A

A

A

A

A

В

В

В

ом

ом

ом

Вт

Вт

Вт

Вт

I.

Равномерная

а)

нормальный режим

б)

обрыв линии

в)

обрыв фазы

II

Неравномерная

а)

нормальный режим

б)

обрыв линии

в)

обрыв фазы

Таблица 6.2

№№ 1

Режим работы

Измерено Вычислено

В

В

В

А

А

А

А

А

А

Вт

Вт

Вт

Вт

1.

Нормальный

2

Обрыв в линии

3.

Обрыв фазы

РИСУНОК 6.1

РИСУНОК 6.2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Цель работы:

Ознакомиться с устройством трансформатора и принципом его работы.

Провести опыт холостого хода. Определить коэффициент трансформации, коэффициент мощности трансформатора при холостом ходе, потери в магнитопроводе, сопротивление магнитной цепи .

Провести опыт короткого замыкания. Определить потери в обмотках трансформатора, коэффициента мощности при коротком замыкании, напряжения короткого замыкания , сопротивления обмоток трансформатора .

Провести опыт нагрузочного режима работы трансформатора. По данным опыта построить внешнюю характеристику трансформатора. Определить КПД трансформатора в зависимости от нагрузки.

Определить число витков в обмотках трансформатора в магнитную индукцию.