Лабораторная работа 8 — Трехфазная нагрузка, соединенная по схеме «звезда» № 200369-8

Дисциплина: «Электротехника»
Лабораторная работа 8 — Трехфазная нагрузка, соединенная по схеме «звезда» № 200369-8
Цена 250 р.

Цель работы: исследовать режимы работы симметричных и несимметричных потребителей электрической энергии в трехфазных электрических цепях;
определить основные сопротивления между фазными и линейными значениями токов и напряжений при симметричной нагрузке и включении потребителей «звездой ».

17.1.Основные теоретические сведения.

Если нагрузки (приемники) соединены в трехфазную цепь по схеме «звезда» (рис. 17.1), то к сопротивлениям нагрузки приложены фазные напряжения. Линейные токи равны фазным и определяются по закону Ома:

а ток в нейтрали равен векторной сумме этих токов: IN = IA + IB + IC.

Рис. 17.1

При симметричных напряжениях UA, UB, UC и одинаковых сопротивлениях RA= RB = RC = R токи IA, IB, IC также симметричны и их векторная сумма (IN) равна нулю. Тогда
IЛ = IФ = UФ  R; IN = 0.

Если же сопротивления фаз нагрузки неодинаковы, то через нулевой провод протекает некоторый ток IN  0. Это поясняется на векторных диаграммах (рис. 17.2).

Рис. 17.2.

Мощность трёхфазной нагрузки складывается из мощностей фаз: P = PА + PВ + PС.
Когда нагрузка симметричная и чисто резистивная, имеем

P = 3 PФ = 3UФ  IФ.

При смешанной (активно-индуктивной или активно-емкостной) нагрузке:

Активная мощность
P = 3 UФ IФ  cos = 3  UЛ  IЛ  cos.
Реактивная мощность
Q = 3 UФ IФ  sin = 3 UЛ  IЛ  sin.
ПОЛНАЯ МОЩНОСТЬ
S = 3 UФ IФ = 3 UЛ  IЛ .

17.2. Задание к лабораторной работе.
17.2.1.Задание.

Для трехфазной цепи с соединением «звезда» при симметричной и несимметричной нагрузках измерьте с помощью мультиметра или виртуальных приборов действующие значения токов IЛ и IN, а также напряжений UЛ и UФ, вычислите мощности PФ и PФ, простройте векторные диаграммы.

17.2.2.Порядок выполнения эксперимента

• Соберите цепь с симметричной нагрузкой (RA = RB = RC = 1 кОм) согласно схеме (рис. 17.3).

Рис. 17.3

Рис. 17.4 Собранная цепь в САПР Electronics Workbench
• Измерьте действующие значения напряжений и токов согласно
табл. 17.1 и вычислите мощности.
Таблица 17.1
Схема «звезда» Нагрузка симметричная Нагрузка несимметричная
• Повторите измерения и вычисления для несимметричной нагрузки (RA = 1 кОм, RB = 680 Ом, RC = 330 Ом).
• На рис. 17.4 в масштабе постройте векторные диаграммы.

Рис. 17.5.
17.4. Указания по выполнению лабораторной работы №8.

1.Ознакомиться с порядком выполнения лабораторной работы №8, краткими теоретическими сведениями по данной теме. Подготовить в рабочей тетради «Лабораторно–практические работы по электротехнике» протокол испытаний.

2.Собрать электрическую цепь с симметричной нагрузкой в соответствии с рис 17.3.

3.После проверки схемы преподавателем установить параметры для данной цепи RA = RB = RC = 1 кОм ,согласно рис 17.3.

4. Измерить действующие значения напряжений и токов согласно
табл. 17.1 и вычислите мощности.
5.Повторить опыт для несимметричной нагрузки (RA = 1 кОм, RB = 680 Ом, RC = 330 Ом), произвести измерения и вычисления согласно табл.17.1

5.Выбрать масштаб и построить дтаграммы на миллиметровочной бумаге форматом А4.

6.Составить полный отчет по работе, сформулировать выводы по работе.

7.Ознакомиться с контрольными вопросами для защиты лабораторной работы.

8. По окончанию работы, выключить ПК, рабочее место привести в порядок и сдать преподавателю, расписаться в журнале контроля ответственному по группе.