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?

Рис. 5   Рис.6

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 - .

    Рис. 7

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
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.