Трехфазная цепь при соединении потребителей по схеме «звезда».

Цель работы

Ознакомиться с трехфазными системами, измерением фазных и линейных токов и напряжений. Проверить основные соотношения между токами и напряжениями при симметричной и несимметричной нагрузке. Научиться строить векторные диаграммы.

Перечень минимодулей

Наименование минимодуля	Количество
Тумблер МТ1	2
Резистор 2 Вт 100 Ом	1
Резистор 2 Вт 120 Ом	1
Резистор 2 Вт 150 Ом	3
Тумблер	2

Порядок выполнения работы

2.1 Ознакомиться с лабораторной установкой. Установить мультиметр в режим измерения переменного напряжения, цифровые амперметры - в режим переменного тока. Включить источник питания (выключатель SA3) и измерить линейные и фазные напряжения трехфазного источника питания на холостом ходу. Результаты измерений занести в таблицу 1. Выключить источник питания.

Таблица 1

Измерено на клеммах источника питания						Вычислено
Линейные напряжения			Фазные напряжения
UАВ, В	UВС, В	UСА, В	UА,В	UВ, В	UС, В	UЛ, В	UФ, В	UЛ /U

 

    2.3 Собрать симметричную трехфазную цепь, для чего в каждую фазу включить резисторы на 150 Ом (рис.1). Замкнуть тумблеры SA4, SA5. Предъявить схему для проверки преподавателю.

    2.4 Исследовать несимметричную трехфазную цепь. Для чего используем резисторы: R_а = 100 Ом, R_b = 150 Ом, R_с = 120 Ом. Предъявить схему для проверки преподавателю. Измерить токи, линейные и фазные напряжения в каждой фазе при наличии нейтрального провода. Результаты занести в таблицу 2.

Рис. 1

2.5 Разомкнуть цепь нейтрального провода с помощью тумблера SA4 и вновь измерить токи и напряжения. Результаты занести в таблицу 2.

2.6 По результатам измерений вычислить среднее значение линейных и фазных напряжений, среднее значение тока при симметричной нагрузке.

2.7 Для всех проведенных опытов построить в масштабе векторные диаграммы методом засечек.

2.8 Сравнить влияние нейтрального провода на работу трехфазной системы при симметричной и несимметричной нагрузке.

Таблица 2

Режим нагрузки	Токи, А				Напряжения, В
	IА	IВ	IС	I0	Фазные			Линейные			UNn
					UА	UВ	UС	UАВ	UВС	UСА
Четырехпроводная цепь, нагрузка симметричная
Трехпроводная цепь, нагрузка симметричная
Нейтральный провод включен., обрыв линейного провода
Четырехпроводная цепь, нагрузка несимметричная
Трехпроводная цепь, нагрузка несимметричная

 

Контрольные вопросы

1. Какое соединение называется «звездой»?

2. Как соотносятся фазные и линейные напряжения и токи при соединении «звезда»?

3. Что значит «симметричная нагрузка»?

4. Для чего и когда применяют нейтральный провод?

5. Как определить величину тока в нейтральном проводе при известных фазных токах?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Трехфазная цепь при соединении потребителей по схеме «треугольник».

Цель работы

Исследовать особенности работы трехфазной цепи при соединении симметричного и несимметричного потребителей треугольником, усвоить построение векторных диаграмм по результатам эксперимента.

Перечень минимодулей

Наименование минимодуля	Количество
Резистор 2 Вт 150 Ом	3
Тумблер	2

Порядок выполнения работы

2.1 Ознакомиться с лабораторной установкой. Установить мультиметр в режим измерения переменного напряжения, цифровые амперметры - в режим переменного тока. Включить источник питания (выключатель SA3) и измерить линейные и фазные напряжения трехфазного источника питания на холостом ходу. Результаты измерений занести в таблицу 1. Выключить источник питания.

Таблица 1

UАВ, В	UВС, В	UСА, В	Uл,В

 

    2.2 Собрать симметричную трехфазную цепь по схеме «треугольник», (рис.1). Предъявить схему для проверки преподавателю.

    2.3 Включить источник питания (выключатель SA3). Измерить фазные токи I_ab, I_bc, I_ca и линейный ток I_A, а также напряжение на потребителях. Результаты занести в таблицу 2.

    2.4 Разомкнуть с помощью тумблера SA4 линейный провод фазы В и измерить фазные токи I_ab, I_bc, I_ca и линейный ток I_A, а также напряжение на потребителях. Результаты занести в таблицу 2.

    2.5 Выключить с помощью тумблера SA5 нагрузку в фазе потребителя СА и провести измерения. Результаты занести в таблицу 2.

    2.6 Разомкнуть с помощью тумблера SA4 линейный провод фазы В и с помощью тумблера SA5 нагрузку в фазе потребителя СА, измерить фазные токи I_ab, I_bc, I_ca и линейный ток I_A, а также напряжение на потребителях. Результаты занести в таблицу 2.

Рис.1

Режим нагрузки	Ток нагрузки, А						Напряжение в фазах потребителя, В
	IА	IВ	IС	IАВ	IВС	IСА	Uab	Ubc	Uca
Симметричная нагрузка
Обрыв линейного провода фазы В
Обрыв фазного провода СА
Обрыв линейного провода В и фазного провода СА

 

Для всех опытов построить в масштабе векторные диаграммы.

Сравнить результаты измерений линейных и фазных токов для исследованных режимов.

Проанализировать влияние обрывов линейного и фазного проводов на режимы работы потребителей.

Контрольные вопросы

1. Какое соединение называется «треугольник»?

2. Как соотносятся фазные и линейные напряжения и токи при соединении «треугольник»?

3. Куда следует подключить вольтметр для измерения фазных и линейных напряжений трехфазных потребителей.

4.  Как найти линейный ток, если известны фазные токи?

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Пособие содержит четыре раздела – «Электрические цепи постоянного тока», «Нелинейные электрические цепи», «Электрические цепи однофазного синусоидального тока», «Трехфазные электрические цепи». Для каждого раздела приведены основные теоретические положения, задания для практических занятий и самостоятельной работы, для закрепления теоретических знаний предложены лабораторные работы.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Иванов, И.И. Электротехника и основы электроники. [Электронный ресурс]: Учебники / И.И. Иванов, Г.И. Соловьев, В.Я. Фролов. — Электрон.дан. — СПб.: Лань, 2012. — 736 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/3190

2. Белов, Н.В. Электротехника и основы электроники [Электронный ресурс]: учеб.пособие / Н.В. Белов, Ю.С. Волков. - СПб.: Лань, 2012. - 432 с. - Загл. с экрана. - Режим доступа: http://e.lanbook.com

3. Потапов, Л.А. Теоретические основы электротехники: краткий курс. [Элек-тронный ресурс]: Учебные пособия — Электрон.дан. — СПб.: Лань, 2016. — 376 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/76282

4. Ермуратский, П.В. Электротехника и электроника [Электронный ресурс]: Учебник для вузов / Изд:"ДМК Пресс", 2011 – 417 с. Загл. с экрана. – Режим до-ступа: http://e.lanbook.com/

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Электрические цепи постоянного тока.

2. Нелинейные электрические цепи

3. Электрические цепи однофазного переменного синусоидального тока

4. Электрические цепи трехфазного переменного синусоидального тока

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ