Питание установки (рис. 5.4)осуществляется от трехфазной сети (фазы А, В, С) через автоматический выключатель S. В схеме предусмотрено измерение линейных (фазных) напряжений U12, U23, U31, фазных токов I12, I23, I31, линейных токов I1, I2, I3 и фазных мощностей Р12, Р23, Р31. Во всех трех фазах могут быть включены разные по величине и характеру нагрузки: активная R, активно-индуктивная R,L, и ёмкостная С нагрузки. В схеме предусмотрен обрыв одного линейного провода.
Порядок выполнения работы
1. Изучить электрическую схему.
2. Включить симметричную нагрузку. Показания приборов записать в таблицу.
3. Включить несимметричную нагрузку. Каждая бригада выполняет свой вариант, который устанавливает преподаватель. Обратить внимание на значения линейных и фазных токов. В отдельных вариантах можно наблюдать, что линейные токи будут по величине меньше фазных.
4. Не меняя характер нагрузки в фазах, выполнить обрыв линейного провода, записать показания приборов. Обратить внимание на перераспределение напряжений в двух фазах, оказавшихся включенными последовательно в результате обрыва линейного провода.
Таблица 4.1 - Показания приборов
№ п/п
U12, В
U23, В
U31, В
I12, А
I23, А
I31, А
P12,Вт
P23, Вт
P31, Вт
I1, А
I2, А
I3, А
Задания для студентов
1. Для опыта 1 (несимметричная нагрузка) по формуле: φ=аrcсos (P / (U*I)) рассчитать углы сдвига фаз между фазными напряжениями и фазными токами (в формуле Р,U,I - мощность, напряжение и ток соответствующей фазы) и построить векторную диаграмму. Проверить соответствие линейных токов, полученных опытным путем, линейным токам, полученным при построении.
2. Для опыта 2 (Несимметричная нагрузка; обрыв линейного провода) рассчитать углы сдвига фаз между фазными напряжениями и фазными токами. Для двух последовательно включенных фаз угол сдвига определяется по формуле: φ = аrcсos((Р12+Р31) / I12*U23 (формула соответствует обрыву линейного провода "А"). Построить векторную диаграмму.
3. Произвести анализ сделать выводы по результатам работы.
4. Составить отчет.
Содержание отчета
1. Тема.
2. Цель работы.
3. Схема установки.
4. Таблица с данными опытов.
5. Расчетные формулы, вычисления.
6. Векторные диаграммы.
7. Анализ, выводы.
Контрольные вопросы
1. Почему в фазах генератора, соединённого треугольником, при холостом ходе токи не протекают? Объясните это при помощи векторной диаграммы?
2. Какие числовые соотношения существуют между фазными и линейными токами, напряжениями при соединении фаз приёмника треугольником, если нагрузка фаз равномерная?
3. Какие числовые соотношения существуют между фазными и линейными токами, напряжениями при соединении фаз приёмника треугольником, если нагрузка фаз не равномерная?
4. Как определить активную, реактивную и полную мощности трёхфазной цепи?
5. Почему трёхфазные цепи получили широкое практическое применение в энергетике? В чём их преимущества перед однофазными?
6. Как отразится обрыв одного из линейных проводов на работе фаз приёмника?
7. Как отразится обрыв одной из фаз приёмника на работе двух других фаз? Пояснить с помощью диаграммы.