- •А. В. Бубнов, м. В. Гокова теоретические основы электротехники
- •Часть 1
- •Введение
- •Блок генераторов напряжений
- •Наборная панель
- •Набор миниблоков
- •Набор трансформаторов
- •Блок мультиметров
- •Ваттметр
- •Коннектор
- •Порядок работы с виртуальными амперметрами и вольтметрами
- •Измерение сопротивлений, мощностей и углов сдвига фаз с помощью виртуальных приборов
- •Виртуальный осциллограф
- •Лабораторный практикум по теоретическим основам электротехники. Часть 1 Основные понятия электрических цепей
- •Основные определения, относящиеся к электрической цепи
- •Элементы электрической цепи
- •Основные электрические величины
- •1. Электрические цепи постоянного тока Краткие теоретические сведения
- •Элементы электрической цепи постоянного тока
- •Закон Ома
- •Законы Кирхгофа
- •Энергия и мощность
- •Баланс мощностей
- •Преобразование цепей
- •Понятие источника напряжения и нагрузки
- •Лабораторная работа № 1 «Исследование цепей постоянного тока»
- •Лабораторная работа № 2 «Метод преобразования цепей. Цепь с последовательно-параллельным соединением резисторов»
- •«Исследование метода эквивалентного генератора»
- •2. Электрические цепи переменного тока Краткие теоретические сведения
- •Основные понятия синусоидального тока
- •Комплексный метод расчета
- •Катушка индуктивности
- •Конденсатор
- •Векторные диаграммы для цепей синусоидального тока
- •Мощности в цепи синусоидального тока Активная мощность цепи синусоидального тока
- •Реактивная мощность конденсатора
- •Баланс мощностей
- •Резонанс в цепях синусоидального тока
- •Частотные характеристики последовательного резонансного контура
- •Резонанс токов
- •Частотные характеристики параллельного резонансного контура
- •Лабораторная работа № 4 «Исследование цепей переменного тока»
- •Лабораторная работа № 5 «Резонанс напряжений»
- •Лабораторная работа № 6 «Резонанс токов»
- •3. Трехфазные цепи синусоидального тока Краткие теоретические сведения
- •Трехфазная нагрузка, соединенная по схеме «звезда»
- •Трехфазные нагрузки, соединенные по схеме «треугольник»
- •Аварийные режимы трёхфазной цепи при соединении нагрузки в «звезду»
- •Обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке
- •Обрыв фазы при симметричной нагрузке в схеме с нулевым проводом
- •Обрыв фазы при симметричной нагрузке в схеме без нулевого провода
- •Короткие замыкания
- •Аварийные режимы трёхфазной цепи при соединении нагрузки в «треугольник»
- •Лабораторная работа № 7 «Исследование трехфазных цепей при соединении нагрузки в «звезду»»
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Векторные диаграммы
- •Лабораторная работа № 8 «Исследование трехфазных цепей при соединении нагрузки в «треугольник»»
- •Векторные диаграммы
- •1. Обрыв фазы ав нагрузки
- •2. Обрыв линейного провода а
- •3. Обрыв фазы ав и линии с 4. Обрыв фазы ав и линии а
Лабораторная работа № 7 «Исследование трехфазных цепей при соединении нагрузки в «звезду»»
Цель работы: Исследование трехфазных цепей при соединении нагрузки в «звезду», построение топографических диаграмм.
Задание к лабораторной работе
1. Для трехфазной цепи (рис. 1) с соединением «звезда» при симметричной и несимметричной нагрузках измерьте с помощью мультиметра или виртуальных приборов действующие значения токов IЛ и IN, а также напряжений UЛ и UФ, вычислите мощности PФ и PФ, простройте векторные диаграммы.
Рис. 1
2. Экспериментально исследовать аварийные режимы трёхфазной цепи (рис. 2) при соединении нагрузки в «звезду».
Рис.2
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Соберите цепь с симметричной нагрузкой (RA = RB = RC = 1 кОм) согласно схеме (рис. 1). Измерьте действующие значения напряжений и токов согласно табл. 1 и вычислите мощности.
Таблица 1
-
Схема «звезда»
Нагрузка симметричная
Нагрузка несимметричная
Линейные и фазные токи, ток нейтрали мА
IA
IB
IC
IN
Линейн. напряжения, В
UAB
UBC
UCA
Фазные напряжения, В
UA
UB
UC
Фазные мощности, мВт
PA
PB
PC
Общая мощность, мВт
P
Повторите измерения и вычисления для несимметричной нагрузки (RA = 1 кОм, RB = 680 Ом, RC = 330 Ом). На рис. 3 в масштабе постройте векторные диаграммы.
Рис. 3
2. Соберите цепь согласно схеме (рис.2) с сопротивлениями фаз RA=RB=RC=1кОм. Измерения токов можно производить одним – двумя амперметрами, переключая их из одной фазы в другую, либо виртуальными приборами.
Убедитесь, что обрыв (отключение) нейтрали не приводит к изменению фазных токов.
Убедитесь, что в схеме с нулевым проводом происходит отключение источника защитой при коротких замыканиях как в фазах нагрузки, так и между линейными проводами.
Убедитесь, что в схеме без нулевого провода короткое замыкание в фазе нагрузки не приводит к отключению, а при коротком замыкании между линейными проводами установка отключается.
Проделайте измерения токов и напряжений всех величин, указанных в табл. 2 в различных режимах и по экспериментальным данным постройте векторные диаграммы для каждого случая в выбранном масштабе.
Таблица 2
Режим |
UAO, B |
UBO, B |
UCO, B |
UON, B |
IA, мА |
IB, мА |
IC, мА |
IN, мА |
RA=1 кОм RB=680 Ом RC=330 Ом Обрыв нейтрали |
|
|
|
|
|
|
|
|
RA=RB=RC=1 кОм Схема с нейтралью Обрыв фазы А |
|
|
|
|
|
|
|
|
RA=RB=RC=1 кОм Схема без нейтрали Обрыв фазы А |
|
|
|
|
|
|
|
|
RA=RB=RC=1 кОм Схема без нейтрали К. З. фазы А |
|
|
|
|
|
|
|
|