Описание лабораторной установки

Для выполнения данной работы на виртуальном лабораторном стенде (рис.2.6) смоделированы три последовательные цепи. Значения сопротивлений резисторов, ёмкостных и индуктивных сопротивлений во всех фазах одинаковы.

Кроме того, в комплект лабораторной установки входят: модель измерительного комплекта К-50, два электродинамических ваттметра и интерактивные коммутационные элементы.

В качестве источника электрической энергии моделируется трёхфазная сеть переменного тока.

Рис.2.6. Общий вид виртуального лабораторного стенда

Подготовка к работе

1. Начертить схему для измерения активной мощности однофазной цепи переменного тока с помощью ваттметра для случая, когда сопротивление нагрузки много больше сопротивления токовой цепи ваттметра. Определить показание ваттметра для заданного в таблице 2.1 варианта, если известны значения напряжения , сопротивление нагрузки и коэффициента мощности нагрузки .

2. Начертить схему для измерения активной мощности трёхфазной симметричной системы методом одного ваттметра при включении нагрузки

звездой с доступной нулевой точкой. Определить показание ваттметра, активную мощность всей системы и построить в масштабе векторную диаграмму для заданных в таблице 2.1 значений линейного напряжения ,

сопротивления резистора и ёмкости конденсатора , соединённых последовательно в каждой фазе.

3. Начертить схему для измерения активной мощности трёхфазной симметричной системы методом одного ваттметра при включении нагрузки звездой с недоступной нулевой точкой. Для заданных в таблице значений , и , соединенных последовательно в каждой фазе, построить в масштабе векторную диаграмму.

4. Рассчитать показания ваттметров W1 и W2 (метод двух ваттметров) для трёх вариантов нагрузки:

1 вариант – только ,

2 вариант – только ,

3 вариант – и соединены последовательно.

Значения , , , приведены в таблице 2.1. Для каждого из вариантов построить в масштабе векторную диаграмму и, зная показания ваттметров, определить активную мощность всей трёхфазной системы.

5. Рассчитать показания каждого из ваттметров W1 и W2 (метод двух ваттметров) и определить активную мощность трёхфазной системы для случая несимметричной нагрузки, когда в фазе А включён только , в фазе В – только , а в фазе С – и , соединенные последовательно. Необходимые данные для расчёта приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Заданный параметр	Ед. измер.	Номер варианта (бригады)
		1	2	3	4	5	6
	-	50 25 0.8 220 10 10	75 75 1.0 380 15 20	100 50 0.9 220 40 30	125 125 1.0 380 50 40	150 50 0.8 220 65 50	200 40 0.9 380 75 60

Рабочее задание

1. Внимательно изучить общий вид виртуального лабораторного стенда.

2. С помощью интерактивных коммутационных элементов смоделировать схему (см. рис. 2.1, 2.2, 2.4) для измерения активной мощности трёхфазной системы методами одного, двух и трёх ваттметров. По показаниям приборов комплекта К-50 определить значения напряжения, тока, мощности в каждой фазе трёхфазной системы и значения мощности и , измеряемые ваттметрами, для различных характеров нагрузки (). Данные измерений занести в таблицу 2.2.

3. По результатам измерений рассчитать значения активной и полной мощности трёхфазной системы. Расчёт активной мощности произвести для

методов измерения одним , двумя и тремя ваттметрами. Результаты вычислений занести в таблицу 2.2.

Принимая значения активной мощности трёхфазной системы, измеренные методом трёх ваттметров, за действительные, определить абсолютную и относительную погрешности измерения активной мощности

двумя другими методами.

4. По рассчитанным значениям и определить значения коэффициента мощности трёхфазной системы и угла сдвига фаз .

5. По данным таблицы 2.2 рассчитать значения реактивной мощности трёхфазной системы для различных характеров нагрузки.

Таблица 2.2

Нагрузка

измерено

вычислено

Ua

Ia

Pa

Ub

Ib

Pb

Uc

Ic

Pc

P1

P2

P1w

P2w

P3w

Q3w

S

cosφ

В

А

Вт

В

А

Вт

В

А

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

вар

ВА

-

R симметр.

С симметр.

R-C симметр.

R-C не симметр.

L симметр.

R-L симметр.

R-L не симметр.

6. Проанализировать полученные данные и составить отчёт по работе.

7. Построить совмещённую векторную диаграмму токов и напряжений для случая несимметричной нагрузки.