Краткие методические указания по работе с модульным учебным комплексом по электротехнике МУК-ЭТ, страница 11

Рис. 16.1.                                                                     Рис. 16.2.

Рис. 16.3.

Лабораторная работа №17

Исследование трехфазовых электрических цепей

с нагрузкой, соединенной звездой

Цель работы: Изучить распределение токов  и напряжения при симметричной и несимметричной нагрузках трехфазовых цепей.

Объект и средства исследования

На стенде С2-эт 01 имеется набор из трех резисторов с одинаковым сопротивлением  R=150Ом, которые моделируют симметричную резистивную нагрузку трехфазовой цепи. Реактивная нагрузка моделируется катушкой индуктивности L и конденсатором С. В качестве источника питания используется трехфазовый генератор с частотой f=1000 Гц. Измерения напряжения, тока, разности фаз и мощности осуществляется с помощью блока “Измеритель мощности и фазы”.

Рабочее задание

1.  Соберите схему рис. 17.1. В качестве нагрузки Z_A, Z_B, Z_C, используйте резисторы R₁, R₂, R₃. Поочередно подключая амперметр в разрывы цепи каждого сопротивления, измерьте токи в фазах нагрузки. Включив амперметр в разрыв нейтрального провода,  измерьте ток в этом проводе. Отключите амперметр, заменив его соединительным проводом. Измерьте фазовые и линейные напряжения. Оформите результаты в виде  таблицы. Подключив амперметр в разрыв цепи одного из сопротивлений, и подключив к его концам вольтметр U_1, измерьте полную, активную и реактивную мощность, потребляемую этой нагрузкой. Измерьте разность фаз j_U1-j_I. Постройте векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

2.  Разомкнув цепь нейтрального провода (амперметр должен быть отключен и заменен соединительным проводом), измерьте напряжение нейтрали U_NN^,. Объясните, почему оно очень мало.

3.  Осуществите схему несимметричной смещенной нагрузки звездой с нейтральным проводом. В качестве нагрузок в фазах используйте резистор R=150 Ом, индуктивную катушку L=15 мГн и конденсатор C=1 мкФ. Вычертите схему. Измерьте токи в фазах нагрузки и в нейтральном проводе, фазовые и линейные напряжения. Измерьте разность фаз между напряжением и током в каждой нагрузке. Результат занесите в таблицу измерений. Постройте векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

4.  Разомкнув цепь нейтрального провода, повторите измерения п. 3. Результаты запишите в таблицу. Постройте векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

5.  Не изменяя схемы, измерьте полную, активную и реактивную мощность каждой нагрузки.

Рис. 17.1.

Лабораторная работа №18

Исследование трехфазных электрических цепей

с нагрузкой, соединенной треугольником

Цель работы: Изучить распределение токов и напряжений при симметричной и несимметричной нагрузках трехфазовой цепи.

Объект и средства исследования

На стенде С2-эт 01 имеется набор из трех резисторов с одинаковым сопротивлением  R=150Ом, которые моделируют симметричную резистивную нагрузку трехфазовой цепи. Реактивная нагрузка моделируется катушкой индуктивности L и конденсатором С. В качестве источника питания используется трехфазовый генератор с частотой f=1000 Гц. Измерения напряжения, тока, разности фаз и мощности осуществляется с помощью блока “Измеритель мощности и фазы”.

Рабочее задание

1. Соберите схему рис. 18.1. Установите симметричную резистивную нагрузку, подключив в качестве Z_AB, Z_BC, Z_CA одинаковые резисторы R₁¸R₃=150 Ом. Измерьте линейные, а также  фазовые токи и напряжения. Результаты измерений оформите в виде таблицы. Постройте векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.
2. Соберите схему несимметричной  смешанной нагрузки, соединив треугольником резистор R=150 Ом, индуктивную катушку L=15 мГн и конденсатор С=1 мкФ. Повторите измерения п. 1. Постройте векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.
3. Подключая по очереди в разрыв цепи каждой нагрузки амперметр, а к ее концам вольтметр ~U₁ измерьте полную, активную и реактивную мощность потребляемую каждой нагрузкой. Измерьте также при этом разность фаз j_U1-j_I на каждой нагрузке. Сравните с результатами п. 2.

Рис. 18.1.