- •3 1. Общие указания
- •1.1. Цели лабораторных занятий по электротехнике
- •1.2. Подготовка к лабораторному занятию
- •1.3. Правила техники безопасности
- •1.4. Выполнение лабораторной работы
- •1.5. Обработка результатов и оформление отчета
- •1.6. Защита лабораторной работы
- •1.7. Описание лабораторного стенда
- •2. Лабораторная работа 1 изучение способов включения приемников электрической энергии
- •Рабочее задание
- •Контрольные вопросы
- •3. Лабораторная работа 2 исследование влияния сопротивления линии на напряжение нагрузки
- •Контрольные вопросы
- •4. Лабораторная работа 3 исследование цепи переменного тока с последовательным соединением приемников
- •Контрольные вопросы
- •5. Лабораторная работа 4 измерение параметров схемы замещения индуктивной катушки в цепях синусоидального тока
- •Подготовка к работе
- •Рабочее задание
- •Контрольные вопросы
- •6. Лабораторная работа 5 исследование цепи переменного тока при параллельном соединении приемников
- •7. Лабораторная работа 6 компенсация реактивной мощности
- •Рабочее задание
- •8. Лабораторная работа 7 исследование трехфазной цепи при соединении приемников звездой
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 8 пуск трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •Подготовка к работе
- •Рабочее задание
- •Контрольные вопросы
- •1. Общие указания 3
Рабочее задание
Собрать схему (рис.7.1 а).
Подключить схему к клеммам "~0÷250 В" приборного штатива. Поставить на блоке питания переключатель "ЛАТР" в положение "~0÷250 В". Вращением ручки ЛАТР по часовой стрелке установить напряжение питания U=100÷140 В.
Изменяя емкость конденсатора от 0 до C1 и C1+ C2, измерить напряжение U и токи I, I1, I2 участков цепи. Результаты измерений свести в табл. 7.1.
Рассчитать реактивную IР1 и активную Iа1 составляющие тока катушки I1 активную Р, реактивную (индуктивную) QL, реактивную (емкостную) Qc и реактивную всей цепи Q, полную S мощности и коэффициент мощности cosφ. Результаты вычислений свести в табл.7.1.
5. Начертить векторные диаграммы токов и напряжения по результатам двух опытов.
Контрольные вопросы
Что характеризует коэффициент мощности cosφ?
Объясните, как найти угол ср сдвига фаз между током и напряжением?
Какая существует связь между активной Р, реактивной Q и полной S мощностями и в каких единицах они выражаются?
4. Какое влияние оказывает коэффициент мощности cosφ на эффективность работы электроустановок?
5. Каковы углы сдвига фаз между токами R-, L-и С-элементов, включенных параллельно?
6. Почему и как стремятся повысить коэффициент мощности cosφ в электрических цепях?
8. Лабораторная работа 7 исследование трехфазной цепи при соединении приемников звездой
Цель работы:
Выяснить на опыте основные соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами для трехфазной цепи при соединении потребителей звездой. Выявить роль нейтрального провода.
Исследовать влияние изменения параметров одного из трех приемников, соединенных звездой в четырехпроводную трехфазную цепь, на фазное напряжение потребителей и ток в нейтральном проводе.
Исследовать аварийный режим работы (обрыв нейтрального провода) в четырехпроводной трехфазной цепи при соединении однофазных потребителей звездой.
Оборудование и приборы: блок питания БП 4822-2, плата 3, три ламповых реостата, четыре амперметра и три вольтметра переменного тока. Характеристика измерительных приборов стенда (табл. 1.1).
Подготовка к работе
Изучить § 4.1, 4.2, 4.3, 4.5 [1] или § 3.1. 3.2, 3.3, 3.4 [2].
Начертить принципиальную схему (рис. 8.1 а) и схему замещения
(рис. 8.1 б).
Начертить табл. 8.2 для записи результатов измерений и вычислений.
Записать расчетные формулы через показания приборов: фазных
сопротивлений приемников Ra, RB, Rc фазных активных мощностей приемников Ря, Рв, Рс и всей цепи Р.
Рис 8.1
Определить ток в нейтральном проводе (рис. 8.1), используя векторную диаграмму напряжений и токов по данным табл. 8.1.
Номер бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Uл, В |
220 |
380 |
220 |
380 |
220 |
380 |
220 |
380 |
220 |
380 |
Rа, OM |
100 |
200 |
150 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
RВ, Om |
200 |
100 |
300 |
500 |
100 |
200 |
200 |
150 |
250 |
200 |
Rс, Ом |
200 |
100 |
300 |
500 |
100 |
200 |
200 |
150 |
250 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8.1
Таблица 8.2
Харак-терис-тика сети |
Харак-терис-тика наг-рузки |
Измеритель |
Вычислить |
|||||||||||||||||
UaB |
UBB |
UcB |
UАВ B |
UBC B |
UCА B |
UnN B |
Ia A |
IBA |
Ic A |
INA |
RА Ом |
RВ Ом |
RС Ом |
PaВт |
PBВт |
Pс Вт |
P Вт |
|||
Четырех-провод-ная |
Сим-метрич-ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несим-метрич-ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Трех-провд-ная |
Сим-метрич-ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несим-метрич-ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочее задание
Собрать цепь согласно схеме (рис. 8.1).
Подключить схему питания к клеммам "3~220 В" А, В, С, N приборного штатива.
Включить блок питания и подать напряжение в исследуемую цепь включением тумблера "3~220 В".
Обеспечить в цепи симметричный режим работы, включив все лампочки
реостатов. Измерить фазные напряжения Ua, UB, Uc и токи 1А, 1В 1с-, линейные напряжения UaB, UBC, Uca и ток в нейтральном проводе lN
5. Изменяя сопротивление Ra лэмпоеюго реостата (поочередно включая по одной), проследить за изменением фазных и линейных напряжений, токов и тока в нейтральном проводе. Результаты измерений записать в табл. 8.2.
Вновь установить прежнюю симметричную нагрузку и отключить нейтральный провод (аварийный режим работы). Измерить фазные, линейные напряжения и токи, напряжение UnN между нейтральными точками цепи.
Изменяя сопротивление Ra лампового реостата фазного приемника (поочередно выключая по одной), измерить фазные, линейные напряжения и токи, напряжение UnN между нейтральными точками цепи. Результаты измерений записать в табл. 8.2.
По показаниям приборов вычислить параметры схемы замещения фазных сопротивлений приемников Ra, RB, Rc, фазных активных мощностей приемников Ра, Рв, Рс и всей цепи Р. Результаты вычислений записать в табл. 8.2.
Построить по данным опыта топографические векторные диаграммы напряжений и токов для двух режимов в четырехпроводной трехфазной цепи.
10. Начертить график изменения тока в нейтральном проводе в зависимо сти от изменения сопротивления IN =f(Ra).