Технологическая карта – инструкция по выполнению лабораторной работы № 12 «Исследование трехфазной электрической цепи при соединении потребителей «звездой»

Цель: исследоватьтрехфазные системы переменного тока и методы измерения фазных и линейных токов и напряжений. Проверить основные соотношения между токами и напряжениями при соединении потребителей в «звезду»; выяснить роль нулевого провода в четырехпроводной системе.

Приборы и оборудование

1. Источник переменного трехфазного тока с нулевыми проводами.

2. Амперметр АСТ 0 – 2,5 – 5 А – 3 шт.

3. Амперметр АСТ 0 – 0,25 – 0,5 А – 1 А.

4. Вольтметр АСТВ 0 – 150 – 300 В – 1 шт.

5. Ламповый реостат из 9 ламп накаливания.

Схема опыта: Рис.1.

Порядок работы

1. Ознакомиться с приборами и оборудованием, необходимым для выполнения, записать их основные технические данные.

2. Собрать схему (Рис. 1) и предъявить ее на проверку руководителю.

3. Произвести следующие опыты:

3.1 Равномерная нагрузка без нулевого провода. Убедиться, что

U_Л = Ö3U_Ф, I_A = I_B = I_C.

3.2 Равномерная нагрузка с нулевым проводом. Убедиться, что нулевой провод не вносит изменений.

U_Л = Ö3U_Ф,    I_A = I_B = I_C.

3.3 Неравномерная нагрузка без нулевого провода. Убедиться, что

   U_A¹ U_B ¹ U_C

3.4 Неравномерная нагрузка с нулевым проводом. Убедиться, что

   U_A= U_B = U_C, U_Л = Ö3U_Ф, I_Л = I_Ф 

Показания приборов и результаты расчетов записать в таблицу 1.

Таблица 1. Результаты измерений и вычислений

4. Убедиться, что для всех опытов линейные напряжения не изменяются.

5. Рассчитать фазные активные мощности потребителей и мощность всех потребителей системы:

Активная мощность фазы, Вт;

  Р_ф = U_ф· I_ф· Cos φ_ф       

Активная мощность цепи, Вт;

Р = Р_А + Р_В + Р_С

6. Для опытов 3.1 и 3.4 построить векторные диаграммы напряжений и токов, для опыта 3.4 определить ток в нулевом проводе графически                           I₀ = I_A + I_B + I_C и сравнить его с опытным значением.

Составить отчет о проделанной работе.

Ответить на контрольные вопросы

· Какое соединение потребителей электрической энергии называют «звездой»?

· Поясните назначение нулевого провода при несимметричной нагрузке.

· Во сколько раз линейное напряжение больше фазного при соединении в «звезду» с выведенной нулевой точкой?

· Как определить аналитически напряжение между нейтральными точками генератора и потребителя?

· Как определить силу тока в нулевом проводе, если известна сила тока в каждом фазном проводе?