Материал: mulp (1)

Теоретические основы электротехники. Часть 1, 2: методические указания к выполнению лабораторных работ

В трехфазных цепях с нулевым проводом (рис. 8.2) несимметрия нагрузки вызывает ток в нулевом проводе, напряжения же фаз приемника остаются практически симметричными.

Схема электрической цепи

В работе проводится исследование цепи, схема которой показана на рис. 8.3. Питание цепи осуществляется от трех источников синусоидального напряжения частотой 50 Гц. ЭДС источников имеют одинаковую амплитуду, а их фазы сдвинуты на 120 так, что образуют симметричную систему прямой последовательности. Значения ЭДС и параметров нагрузки, соответствующие варианту цепи, нужно выбрать согласно своему варианту в табл. 8.1.

С помощью ключей К1 К4, номера управляющих клавиш которых соответствуют их индексам (на схеме указаны в квадратных скобках), можно изменять характер нагрузки в фазе А, а с помощью ключа К5 – подключать и отключать нулевой провод.

Для изменения активного сопротивления фазы А следует после двойного щелчка левой кнопкой мыши, когда курсор находится на символе этого сопротивления в схеме, вдвое уменьшить или увеличить значение сопротивления по сравнению с табличным.

Вольтметр V измеряет линейное напряжение, вольтметр VN – напряжение смещения нейтрали нагрузки, остальные – фазные напряжения нагрузки. Амперметр AN показывает ток в нулевом проводе, остальные – линейные токи.

Рис. 8.3

46

Теоретические основы электротехники. Часть 1, 2: методические указания к выполнению лабораторных работ

Подготовка к работе

Проработав теоретический материал, ответить на вопросы.

1.Какая нагрузка считается симметричной? Какой трехфазный источник называют симметричным?

2.Что такое фазные и линейные напряжения? Записать уравнения связи между линейными и фазными напряжениями при соединении нагрузки симметричной и несимметричной звездой.

3.В схеме без нулевого провода (рис. 8.4, а) уменьшение (увеличение) активной нагрузки фазы А приводит к смещению нулевой точки нагрузки на диаграмме напряжений. В какую по сравнению с симметричной звездой сторону?

4.Куда сместится нулевая точка на диаграмме в случае короткого замыкания фазы А и куда – при отключении нагрузки фазы А?

5.Возможно ли смещение нейтральной точки нагрузки на диаграмме напряжений при включенном нулевом проводе, если его сопротивление равно нулю?

6.Почему нельзя делать опыт короткого замыкания фазы при включенном нулевом проводе?

7.Для случая включения в фазу А катушки с параметрами R, L (цепь без нулевого провода) на диаграмме построены все напряжения

итоки двух других фаз (рис. 8.5). Как, зная токи в фазах В и С, по диаграмме определить направление вектора тока фазы А и угол сдвига фаз

катушки? И как затем рассчитать ее параметры, используя измеренные ток и напряжение на катушке?

Рис. 8.4

47

Теоретические основы электротехники. Часть 1, 2: методические указания к выполнению лабораторных работ

Рис. 8.5

8. Куда сместится нейтральная точка О1 на диаграмме рис. 8.5, б, если в фазу А схемы рис. 8.5, а вместо катушки включить конденсатор?

Программа работы

1. Собрать схему, показанную на рис. 8.3, и установить ее параметры согласно табл. 8.1 в соответствии со своим вариантом схемы.

Таблица 8.1

2. Снять показания приборов в симметричном режиме (замкнуты ключи К1 К3, разомкнут К4) и подсчитать отношение UЛ /UФ.

Указание: убедиться, что включение и отключение нулевого провода с помощью ключа К5 не влияет на показания приборов.

Результаты измерений внести в верхнюю строку табл. 8.2.

48

Теоретические основы электротехники. Часть 1, 2: методические указания к выполнению лабораторных работ

зомкнут) и четырехпроводную (с нулевым проводом – К5 замкнут) цепь в следующих режимах:

а) уменьшение активной нагрузки в фазе А, для чего сопротивление

вфазе А следует увеличить вдвое по сравнению с табличным значением; б) увеличение активной нагрузки в фазе А, для чего сопротивление

вфазе А следует уменьшить вдвое по сравнению с его табличным значением;

в) отключение нагрузки в фазе А (разомкнуть ключ К1); г) включение индуктивности в фазу А (при замкнутых ключах К1,

К2, К4, разомкнуть ключ К3); д) включение емкости в фазу А (при замкнутых ключах К1, К3, К4,

разомкнуть ключ К2).

4.Снять показания приборов в режиме короткого замыкания фазы

А при разомкнутом нулевом проводе, для чего необходимо замкнуть

ключи К1 – К4 и разомкнуть ключ К5.

Результаты всех измерений (пп. 3, 4) внести в табл. 8.2.

5. Построить топографические диаграммы напряжений, совмещенные с лучевыми диаграммами токов для всех режимов.

49

Теоретические основы электротехники. Часть 1, 2: методические указания к выполнению лабораторных работ

Указание. Всего 12 диаграмм, построение каждой из которых следует начинать с неизменного для всех диаграмм равностороннего треугольника линейных напряжений. Положение нейтральной точки нагрузки на диаграммах несимметричных режимов п. 3 при отсутствии нулевого провода определяется с помощью засечек циркулем. При наличии нулевого провода эта точка лежит в центре тяжести треугольника.

6.Определить ток в нулевом проводе IN из векторных диаграмм для четырехпроводной цепи и напряжение смещения нейтралей UN из диаграмм для трехпроводной цепи. Результаты также внести в табл. 8.2

ипостроить графики зависимостей UА и UN от тока фазы А при изменении её активной нагрузки от холостого хода до короткого замыкания.

7.Проанализировать диаграммы и сформулировать выводы по ра-

боте.

Содержание отчета

1.Наименование и цель работы.

2.Схема электрической цепи.

3.Ответы на вопросы подготовки к работе.

4.Основные соотношения.

5.Табл. 8.2. Векторные диаграммы по данным к табл. 8.2.

6.Графики зависимостей UА и UN от тока фазы А.

7.Выводы.

Рекомендуемая литература: [1, с.104–123], [3, с. 68–76], [4, с. 251– 257], [6, с. 185–192], [7, с. 169–181].

50