1. Как при параллельном включении потребителей определить величину тока, потребляемого из сети?
2. С какой целью повышают коэффициент мощности цепи?
3. Как можно определить коэффициент мощности цепи?
4. Как изменятся величина тока, потребляемого из сети, и активная мощность цепи, если параллельно активно-индуктивному потребителю включить конденсатор?
5. Почему уменьшается ток, потребляемый из сети, при подключении
параллельно индуктивной катушке конденсатора?
6. Как применяется 1-й закон Кирхгофа в цепях переменного тока?
7. Как построить векторную диаграмму цепи, которая содержит параллельно включенные индуктивную катушку и конденсатор?
8. Что такое «резонанс токов»? При каком условии он возникает?
9.Определить показания амперметра (рис. 4), если
Ом;
мГн;
Гц;
В.
Рис. 4 |
10. Амперметры (рис. 5) соответственно показывают: А;
А. Каково будет показание амперметра, включенного в ветвь с источником электрической энергии, если в цепи имеет место резонанс токов? Построить векторную диаграмму.
11. Какой элемент нужно включить в цепь (рис. 6) и какой величины должно быть его сопротивление, чтобы цепь носила чисто активный характер, если Ом;
Ом?
![]() |
![]() |
12. Записать формулу для определения емкости конденсаторной батареи, подключаемой параллельно к активно-индуктивной нагрузке с активной мощностью и коэффициентом мощности
с целью повышения коэффициента мощности до значения
. Напряжение переменного тока -
и частота тока -
.
![]() |
14. Коэффициент мощности установки (рис. 7), содержащей и
, равен
. Напряжение сети
В, ток установки
А, частота
Гц. Определить емкость
батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности установки до
.
Работа № 5. ТРЕХФАЗНАЯ ЦЕПЬ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПО СХЕМЕ «ЗВЕЗДА»
1. Цель работы. Ознакомиться с трехфазными системами, измерением фазных и линейных токов и напряжений. Проверить основные соотношения между токами и напряжениями симметричного и несимметричного трехфазного потребителя. Выяснить роль нейтрального провода в четырехпроводной трехфазной системе. Научиться строить векторные диаграммы напряжений и токов.
2. Предварительное домашнее задание
2.1. Изучить тему «Трехфазные электрические цепи при соединении по схеме
звезда»,- содержание данной лабораторной работы и быть готовым ответить на
все контрольные вопросы к ней. /Л1, с. 123-136; конспект лекционного курса/.
2.2. Начертить принципиальные схемы исследуемых цепей исследуемых
цепей с включенными измерительными приборами.
3. Порядок выполнения работы
3.1. Ознакомиться с лабораторной установкой.
3.2. Включить электропитание стенда. Включить трехфазный источник
питания Е4 и измерить стрелочным вольтметром линейные и фазные
напряжения источника питания на холостом ходу. Результаты измерений занести
в табл. 1. Выключить источник электропитания. Проверить соотношение между
линейными и фазными напряжениями источника питания.
Таблица 1 | ||||||||||
Измерено на клеммах источника питания | Вычислено | |||||||||
Линейные напряжения | Фазные напряжения |
| ||||||||
UAB,B | UBC,B | UCa,B | UA,B | UВ,B | UC,B | UЛср,B | UФср,B | UЛср / UФср | ||
| ||||||||||
3.3. Исследовать различные режимы работы трехфазной цепи при
наличии и отсутствии нейтрального провода, а также влияние нейтрального
провода и обрыва линейного провода заданной фазы (табл.2) на режим работы
цепи. Режимы работы задавать в соответствии с табл.2 (столбец «режим»), руководствуясь указанными в нём пунктами .
Для этого включить электропитание стенда, источник трехфазного
напряжения Е4 и измерять линейные токи IА, Iв, Iс и ток в нейтральном проводе
IN, фазные напряжения источника UA, UB, Uc, фазные напряжения на потребителях
Uа, Ub, Uc и напряжение смещения нейтрали UnN Напряжения
измерять, подключая выводы вольтметра к соответствующим клеммам.
Результаты измерений занести в табл. 2. После проведения замеров выключить источник питания Е4.
| Таблица 2 | ||||||||||||
Режим нагрузки | Токи, мА | Напряжения, В | | |||||||||||
Iа, мА | Iв, мА | Iс, мА | IN, мА | Фазные напряжения источника, В | Фазные напряжения потребителей, В | ||||||||
| UA | UB | UC | Ua | Ub | Uc | UnN | ||||||
Четырехпроводная цепь,нагрузка симметричная (п.3.4) |
|
| |||||||||||
Обрыв линейного провода в четырехпроводной симметричной цепи |
|
| |||||||||||
Трехпроводная цепь, нагрузка симметричная |
|
| |||||||||||
Обрыв линейного провода в трехпроводной симметричной цепи |
|
| |||||||||||
Четырехпроводная цепь, нагрузка несимметричная однородная (п.3.5 ) |
|
| |||||||||||
Трехпроводная цепь, нагрузка несимметричная однородная |
|
| |||||||||||
Обрыв линейного провода в трехпроводной несимметричной цепи |
|
| |||||||||||
Четырехпроводная цепь, нагрузка несимметричная неоднородная (п.3.6) |
|
| |||||||||||
Трехпроводная цепь, нагрузка несимметричная неоднородная |
|
| |||||||||||
3.4. Собрать симметричную четырехпроводную трехфазную электрическую
цепь (рис. 1). В качестве амперметров использовать цифровые приборы в режиме
измерения переменного тока (тумблер режима работы приборов в позиции «~»).
В качестве потребителей RА, RВ, RС использовать резисторы R17, R18, R19,
установив соответствующие тумблеры в позицию «1». Представить схему для
проверки преподавателю.
Таблица 3 | ||||||
№ варианта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Ra | R18 | R18 | R18 | R18 | R18 | R18 |
Rb | R17-2 | R17-2 | R17-3 | R17-1 | R17-2 | R17-3 |
Rс | R19-1 | R19-2 | R19-2 | R19-2 | R19-3 | R19-3 |
Обрыв провода | A | В | С | А | В | С | |
3.5. Исследовать режимы работы несимметричной трехфазной цепи с активной нагрузкой при наличии и отсутствии нейтрального провода, а также влияние нейтрального провода и обрыва линейного провода заданной фазы на режим работы цепи. Для этого установить параметры цепи в соответствии с заданным вариантом (табл. 3), включить электропитание стенда, источник трехфазного напряжения Е4 и измерить токи, фазные напряжения источника, фазные напряжения на потребителях и напряжение смещения нейтрали UnN. Результаты измерений занести в табл. 2. Выключить источник питания Е4.
3.6. Исследовать режимы работы несимметричной четырех проводной и
трех проводной цепи при неоднородной нагрузке, Для этого подключить в фазе
«А» вместо резистора конденсатор СЗ, установить переключатели резисторов
R17 и R19 b позицию «1», включить источник питания Е4. Результаты измерений
занести в табл. 2. Выключить источник питания Е4.
3.7. Исследовать влияние сопротивления линии передачи на режим работы
трехфазной цепи. Для этого включить последовательно в каждую фазу
дополнительные резисторы R14, R15, R16, установить симметричную нагрузку,
включить электропитание и измерить напряжения и токи. Результаты измерений
занести в табл. 4.
Таблица 4 | |||||||||
UA, В | UB, В | Uc, В | Ua, В | Ub, В | Uc, В | IA, мА | Iв, мА | Ic, мА | IN, мА |
3.8. По результатам измерений вычислить :
- cреднее значение линейных напряжений UЛ ср источника питания;
- среднее значение фазных напряжений UФ ср источника питания;
- отношение UЛ ср/Uф ср;
- среднее значение тока при симметричной нагрузке Iф ср,.
Для всех проведенных опытов методом засечек построить в масштабе
векторные диаграммы.