Лабораторная работа 8 — Трехфазная нагрузка, соединенная по схеме «звезда» № 200369-8
Дисциплина: «Электротехника»
Лабораторная работа 8 — Трехфазная нагрузка, соединенная по схеме «звезда» № 200369-8
Цена 250 р.
Цель работы: исследовать режимы работы симметричных и несимметричных потребителей электрической энергии в трехфазных электрических цепях; определить основные сопротивления между фазными и линейными значениями токов и напряжений при симметричной нагрузке и включении потребителей «звездой ».
17.1.Основные теоретические сведения. Если нагрузки (приемники) соединены в трехфазную цепь по схеме «звезда» (рис. 17.1), то к сопротивлениям нагрузки приложены фазные напряжения. Линейные токи равны фазным и определяются по закону Ома:
а ток в нейтрали равен векторной сумме этих токов: IN = IA + IB + IC.
Рис. 17.1
При симметричных напряжениях UA, UB, UC и одинаковых сопротивлениях RA= RB = RC = R токи IA, IB, IC также симметричны и их векторная сумма (IN) равна нулю. Тогда
IЛ = IФ = UФ R; IN = 0.
Если же сопротивления фаз нагрузки неодинаковы, то через нулевой провод протекает некоторый ток IN 0. Это поясняется на векторных диаграммах (рис. 17.2).
Рис. 17.2.
Мощность трёхфазной нагрузки складывается из мощностей фаз: P = PА + PВ + PС. Когда нагрузка симметричная и чисто резистивная, имеем
P = 3 PФ = 3UФ IФ. При смешанной (активно-индуктивной или активно-емкостной) нагрузке:
Активная мощность
P = 3 UФ IФ cos = 3 UЛ IЛ cos.
Реактивная мощность
Q = 3 UФ IФ sin = 3 UЛ IЛ sin.
ПОЛНАЯ МОЩНОСТЬ
S = 3 UФ IФ = 3 UЛ IЛ .
17.2. Задание к лабораторной работе.
17.2.1.Задание. Для трехфазной цепи 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.
17.2.2.Порядок выполнения эксперимента
•Соберите цепь с симметричной нагрузкой (RA = RB = RC = 1 кОм) согласно схеме (рис. 17.3).
Рис. 17.3
Рис. 17.4 Собранная цепь в САПР Electronics Workbench
•Измерьте действующие значения напряжений и токов согласно
табл. 17.1 и вычислите мощности.
Таблица 17.1
Схема «звезда»Нагрузка симметричнаяНагрузка несимметричная
•Повторите измерения и вычисления для несимметричной нагрузки (RA = 1 кОм, RB = 680 Ом, RC = 330 Ом).
•На рис. 17.4 в масштабе постройте векторные диаграммы.
Рис. 17.5.
17.4. Указания по выполнению лабораторной работы №8.
1.Ознакомиться с порядком выполнения лабораторной работы №8, краткими теоретическими сведениями по данной теме. Подготовить в рабочей тетради «Лабораторно–практические работы по электротехнике» протокол испытаний. 2.Собрать электрическую цепь с симметричной нагрузкой в соответствии с рис 17.3. 3.После проверки схемы преподавателем установить параметры для данной цепи RA = RB = RC = 1 кОм ,согласно рис 17.3. 4. Измерить действующие значения напряжений и токов согласно
табл. 17.1 и вычислите мощности.
5.Повторить опыт для несимметричной нагрузки (RA = 1 кОм, RB = 680 Ом, RC = 330 Ом), произвести измерения и вычисления согласно табл.17.1
5.Выбрать масштаб и построить дтаграммы на миллиметровочной бумаге форматом А4.
6.Составить полный отчет по работе, сформулировать выводы по работе.
7.Ознакомиться с контрольными вопросами для защиты лабораторной работы.
8. По окончанию работы, выключить ПК, рабочее место привести в порядок и сдать преподавателю, расписаться в журнале контроля ответственному по группе.