7. Вопросы к защите

1. Что называется резонансом в электрической цепи?

2. В какой цепи возможен резонанс напряжений? Условие его возникновения.

3. В какой цепи возможен резонанс токов? условие его возникновения.

4. Что такое индуктивное и емкостное сопротивления, от чего они зависят?

5. Характерные особенности резонанса напряжений и резо­нанса токов.

6. Изменяя какие параметры можно достичь резонанса напря­жений или токов?

7. Запишите комплекс полного сопротивления участка цепи, содержащего последовательное соединение R,X_L и Х_C , в алгебраической, показательной и тригонометрической формах.

8. Что такое треугольник сопротивлений?

9. Что такое треугольник мощностей?

10. Запишите комплекс полной мощности в алгебраической, показательной и тригонометрической формах.

11. Запишите законы Ома и Кирхгофа применительно к цепям переменного тока.

Лабораторная работа №5

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ НАГРУЗКИ ЗВЕЗДОЙ

1. Цель работы

1. Изучение режимов работы 3-проводной и 4-проводной трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой.

2. Выяснение роли нейтрального провода.

2. Подготовка к работе

2.1. Записать название и цель работы, начертить схему лабораторной установки (рис.7) и форму таблицы.

2.2. Изучить лабораторную установку и порядок выполнения.

2.3. Изучить характерные особенности работы трехфазных цепей в различных режимах.

3. Описание лабораторной установки

3.1. Схема лабораторной установки приведена на рис.7.

Элементы схемы;

источник симметричной трехфазной системы здс (зажимы а, Ь, с, о), подключаемый к цепи двумя выключателями (на схеме не показаны);

измерительный комплект К-50, предназначенный для изме­рения фазных напряжений, токов и активных мощностей;

амперметр электромагнитной системы с пределом измерения 1 А, предназначенный для измерения тока в нейтральном про­воде Nn;

два вольтметра электромагнитной системы со свободными электродами, один из них с пределом измерения 150 В для изме­рения линейных напряжений сети , другой - 15 В (50 В) для из­мерения напряжения смещения нейтралей U_nN (между точками N и n );

нагрузка, соединенная звездой.

В качестве активной нагрузки используются регулируемые и нерегулируемые резисторы, а в качестве реактивной - катушка индуктивности.

Рис.7. Схема лабораторной установки

4. Порядок выполнения работы

4.1.Собрать схему лабораторной установки в соответствии с рис.7. Получить заключение преподавателя о правильности монтажа схемы.

Замкнуть ключ К и тумблеры Т₁ Т₂ Т ₃ (верхнее положение).

Включить питание.

По xapaктеру нагрузки необходимо последовательно установить четыре режима (см. таблицу):

симметричная активная нагрузка (имеющая во всех фазах, одинаковые активные сопротивления, или одинаковые токи);

несимметричная активная нагрузка (неодинаковые фазные сопротивления);

холостой ход фазы (в данной фазе ток равен нулю)

несимметричная активно-реактивная нагрузка (в одну из фаз вместо активного сопротивления включено реактивное, а именно катушка индуктивности).

Для каждого режима в таблицу заносятся результаты изме­рений при 4-проводной и 3-проводной цепях:

U_л - линейное напряжение сети (между точками а и в, или

в и с, или с и а источника или между началами фаз потреби­теля);

Uа, Uв, Uс -фазные напряжения потребителя (соответственно фаз а, в и с );

Iа, Iв, Ic - фазные токи потребителя (соответственно фаз а, в и с );

Ра , Рв, Рс - активные мощности фаз потребителя соответ­ственно а, в и с ;

I_nN - ток в нейтральном проводе;

U_nN - напряжение смещения нейтралей (напряжение между нейтралями потребителя n и источника N ).

Переход от 4-проводной к 3-проводной цепи осуществляется с помощью ключа К или отсоединением проводника от зажима 0 ис­ точника.

Таблица

Нагрузка

Цепь

Результаты измерений

Результаты расчетов

UЛ

Uа

Uв

Uс

Iа

Iв

Iс

Pа

Pв

Pс

InN

UnN

P

Q

S

В

В

В

В

А

А

А

Вт

Вт

Вт

А

В

Вт

ВАр

ВА

Симметричн. активн..

4-пр

3-пр

Несимметр. Активн.

4-пр

3-пр

Холостой ход фазы

4-пр

3-пр

Несимметр. Активно-реактив.

4-пр

3-пр

Переключение измерительных приборов комплекта К-50 на разные фазы производится переключателем фаз.

4.2. Включить источник питания двумя выключателями.

4.3. Организовать режим симметричной активной нагрузки, для чего, изменяя сопротивления регулируемых резисторов, уста­новить во всех фазах одинаковые токи (в диапазоне 0,5- 0,7 А по комплекту К-50) и показания приборов занести в таблицу.

Перейти к 3-проводной цепи и, не меняя сопротивления ре­зисторов, произвести измерения тех жe величин. Убедиться, что показания приборов остались прежними. Следовательно, при сим­метричной нагрузке необходимость в нейтральном проводе отсутс­твует.

Восстановить 4-проводную цепь.

4.4. Установить несимметричную активную нагрузку, т.е. разные сопротивления в фазах, причем такую, чтобы ток в нейт­ральном проводе I_nN был не менее 0,3 А.

Занести в таблицу показания приборов для 4-проводной и3-проводной цепей.

Убедиться, что в 4-проводной цепи фазные напряжения одинаковы, а в 3-проводной разные. Следовательно, нейтральный провод выравнивает фазные напряжения.

Восстановить 4-проводную цепь.

4.5. Установить холостой ход какой-либо из фаз, для чего разомкнуть один из тумблеров Т₁ ,Т₂ или Т₃ . При этом нагрузка окажется несимметричной. Занести показания в таблицу для 4-про­водной и 3-проводной цепей.

Восстановить 4-проводную цепь.

4.В. Установить несимметричную активно-реактивную нагрузку, для чего, например, в фазе С резисторы заменить на катушку индуктивности. Произвести измерения электрических величин для 4-проводной и 3-проводной цепей. Результаты измерения занести в таблицу.

Отключить питание.