Обработка результатов измерений
1 Используя данные измерений таблицы 6.1 рассчитаем проводимости и коэффициент мощности электрической цепи:
.2 Используя данные измерений, таблицы 6.2 рассчитаем параметры катушки:
параметры цепи:
3 Используя данные измерений таблицы 6.3 расчитаем параметры конденсатора и резистора:
,параметры цепи:
4 Используя данные измерений таблицы 6.4 определим
Контрольные вопросы
1. Как определить общий ток разветвленной цепи графическим (векторным) и аналитическим методом?
2. Как определить проводимость катушки и конденсатора, если известны их сопротивления?
3. Как строится векторная диаграмма для разветвленной цепи?
4. В какой электрической цепи и при каком условии может иметь место резонанс токов?
5. Где на практике используют явление резонанса токов?
6. Чему равны активная, индуктивная, емкостная и полная проводимости разветвленной цепи?
7. С помощью, каких измерительных приборов можно определить наступление резонанса токов в разветвленной цепи?
8. Чему равна полная проводимость параллельной цепи с катушкой и конденсатором, настроенной на режим резонанса токов?
9. Каким образом на практике повышается коэффициент мощности?
10.Какими явлениями сопровождается резонанс токов?
Рекомендуемая литература
1 Зайдель Э.Х. и др. Электротехника: учебник для неэлектрических специальностей вузов. – М. : Высшая школа, 1985. – с. 73-77, 86-89.
2 Иванов И.И., Равдоник Н.С. Электротехника: учебник для неэлектрических специальностей вузов. – М. : Высшая школа, 1984. - с. 68-70, 73-77.
3 Касаткин А.С., Немцов М.А. Электротехника: учебное пособие для вузов. – Энергоатомиздат.-1983. - с.68-70, 73-77.
Лабораторная работа № 7. Трехфазные цепи с соединением нагрузки в звезду
Генерирование, передачи и потребление электрической энергии осуществляется, главным образом, посредством переменного трехфазного тока. Энергосистемы состоят из генераторов, ЛЭП, трансформаторов, электродвигателей и других потребителей. Упрощенная схема энергосистемы (рисунок 7.1) содержит генератор, фазные обмотки которого соединены в звезду. Нейтральную точку генератора N заземляют. При этом линия имеет четвертый, нейтральный провод.
Фазы трехфазной нагрузки могут быть соединены в звезду или в треугольник. При соединении нагрузки звездой возможно подключение ее к трехфазной сети с использованием нейтрального провода или без него. Если нейтральная точка приемника подключена к нейтральному проводу, то такая система называется четырехпроводной (рисунок 7.2). При подключении нагрузки только к линейным проводам получаем трехпроводную систему (рисунок 7.2б).
Электродвижущие силы ЕА, ЕВ, ЕС наводимые в фазных обмотках генератора, напряжения на фазах приемника UА, UВ, UС, сопротивление фаз приемника ZА, ZВ, ZС , а также токи в них IА, IВ, IС называют фазными (EФ, UФ, ZФ, IФ). Напряжение между линейными проводниками UАВ, UВС, UСА и токи в них IА, IВ, IС называют линейными (U^, I^). При соединении фаз нагрузки звездой линейные токи равны фазным
. (7.1)а)
а
А
а б
в
Рисунок 7.3
; ; , (7.5)где
– комплексные сопротивления фаз нагрузки.Ток в нейтральном проводе
(7.6)Векторная диаграмма напряжений и токов (рисунок 7.4а) соответствует чисто активной нагрузке в фазе А, В, С. Диаграмма приведенная на рисунке 7.4б для случая, когда в фазе А активно-индуктивная нагрузка, в фазе В – чисто активная нагрузка, в фазе С – активно-емкостная нагрузка.
а б
Рисунок 7.4 – Векторная диаграмма напряжения и токов четырехпроводной системы: симметричный режим (а), несимметричный режим (б)
При симметричной нагрузке токи фаз равны по величине (
) и сдвинуты относительно соответствующих фазных напряжений на один и тот же угол ( ), то есть составляют симметричную систему векторов (рисунок 7.7, а). при этом ток в нейтральном проводе отсутствует (IN = 0) и необходимость в нем отпадает. Поэтому симметричные приемники включают в трехфазную сеть посредством трехпроводной линии, а расчет проводят для одной фазы.Активную мощность трехфазной нагрузки в общем случае определяют суммированием активных мощностей отдельных фаз
, (7.7)где
; ; . (7.8)Для симметричной нагрузки
,Следовательно
. (7.9)Активная мощность трехфазного приемника может быть измерена однофазным ваттметром (схемы одного рисунок 7.5, двух или трех ваттметров) или одним трехфазным.
Рисунок 7.5 – Схема измерения активной мощности одним ваттметром
Объект и средства исследования
Объектом исследования служит трехфазная четырехпроводная цепь при соединении приемника по схеме «звезда» (рисунок 7.6)
В процессе исследования используют:
1) источник трехфазного переменного тока;
2) магазин сопротивлений (
);3) магазин емкостей;
4) катушка индуктивности;
5) амперметр (А1, А2, А3, А4) пределы измерения от 0 до 2 А;