Протокол измерений к лабораторной работе № 10




Цель работы

Целью работы является экспериментальное исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении нагрузки треугольником.

 

Содержание работы

В лабораторной работе исследуются симметричные и несимметричные режимы в трехфазных резистивных цепях при соединении нагрузки треугольником. Проводятся измерения активных и реактивных мощностей в трехфазных цепях при активно-индуктивной симметричной нагрузке. Рассматривается режим компенсации реактивной мощности с помощью статических конденсаторов.

При выполнении работы в качестве источника симметричного трехфазного напряжения используют модуль ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (UZ1) c линейным напряжением UЛ = 12 В. Обмотки трехфазного источника соединены в звезду. Для измерения токов используются амперметры электромагнитной системы из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ, напряжения измеряют электронным вольтметром, активные и реактивные мощности измеряют методом двух ваттметров с помощью модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ.

Пассивные элементы цепи выбирают из блоков МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ,

МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ и МОДУЛЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ.

Параметры пассивных элементов и схемы исследований приведены в табл. 1П

Подготовка к работе

3.1. Для цепи рис. 1П (Uл =12 В) рассчитать токи, построить векторную диаграмму токов и напряжений (в масштабе) для следующих режимов:

а) симметричный режим с резистивной нагрузкой R (см. таблицу 1П);

б) обрыв в одной из фаз нагрузки (в остальных фазах остается резистивная нагрузка);

в) обрыв в линейном проводе (нагрузка в фазах резистивная).

3.2. Для цепи рис. 2П с симметричной активно-индуктивной нагрузкой (неидеальные индуктивные катушки с параметрами LН и R Н, ) и внутренним сопротивлением источника рассчитать токи, активную и реактивную мощность цепи, коэффициент мощности .

3.3. Определить коэффициент мощности цепи после подключения компенсирующего устройства (КУ) (рис. 3П).

3.4. Дополнить экспериментальную схему трехфазной цепи (рис. 1П) тремя амперметрами для измерения действующих значений линейных, тремя амперметрами для измерения фазных токов и вольтметром.

3.5. Записать формулы для определения активной и реактивной мощности трехфазной цепи и коэффициента мощности по показаниям приборов в схеме рис.П.2 (см. Теоретическую справку ).

Варианты задания для пункта 3, значения параметров элементов R Г, L Г, R Н, L Н емкости конденсаторов компенсирующего устройства (КУ) C приведены в Таблице 1П.

Таблица 1П

 

    № бригады   Режимы в резис- тивной цепи (рис.1П)     Параметры исследуемых цепей
Обрыв в фазе нагрузки п.3.1б Обрыв в линейном проводе п.3.1б     R   Ом Сопротивление генератора ZГ   Сопротивление нагрузки ZН     КУ
  LГ   мГн   RГ   Ом     R   Ом   LН   мГн   С   мкФ
1,7   А-В А            
2,8   А-В В            
3,9   С-А С            
4,10   В-С А            
5,11   В-С В            
6,12   С-А С            

 

Рис. 1П

 

 

Рис. 2П

 

Рис. 3П

 

Рабочее задание

 

· Собрать электрическую цепь по схеме рис. 1П с измерительными приборами (п. 3.4 Подготовки к работе).

· Установить в блоке МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ сопротивленияфаз R из Таблицы 1П.

· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

· Включить автоматический выключатель QF блока модуль питания и тумблер SA1 модуля ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ.

· Симметричный и несимметричный режим при резистивной нагрузке. Линейные и фазные токи измерить амперметрами из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ 25–250 мА. Измеренные значения занести в табл. 2.1П протокола измерений. По результатам измерений построить векторные диаграммы токов и напряжений.

· Симметричный режим при активно-индуктивной нагрузке (Rк, L). Собрать электрическую цепь по схеме рис. 2П с измерительными приборами. Выполнить измерения действующих значений линейных и фазных токов, линейных напряжений на нагрузке Uab, Ubc, Uca, занести данные в табл. 2.2П. Ваттметром модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ определить показания Р 1, затем Р 2, занести данные в табл. 2.2П. Указанный порядок измерений применять в остальных режимах.

· Рассчитать активную, реактивную мощность трехфазной цепи и коэффициент мощности.

· Компенсация реактивной мощности. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 3П. Выполнить измерения действующего значения линейных токов источника и нагрузки, напряжений Uab, Ubc, Uca, занести данные в табл. 2.3П. Рассчитать активную и реактивную мощность, коэффициент мощности после компенсации.

· Выключить тумблер SA1 модуля ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (UZ1) иавтоматический выключатель QF блока модуль питания.

· Протокол измерений утвердить у преподавателя.

 

Протокол измерений к лабораторной работе № 10

«Трехфазная цепь, соединенная треугольником»

 

Линейные напряжения источника = В; = В; = В.

 

Сопротивление нагрузки R = Ом

Таблица 2.1П

 

  Режим цепи   I A,   мА I B,   мА I С,   мА I AB,   мА I BС,   мА I СА,   мА
1.Симметричный   2.Обрыв фазы нагрузки   3.Обрыв линейного провода              

 

Таблица 2.2П

 

I A,   мА I B,   мА I С,   мА I AB,   мА I BС,   мА I СА,   мА P 1,   Вт P 2,   Вт
               

U ab = B; U bс = B; U са = B;

 

Расчеты: = Вт, = вар,

 

=, =

 

Емкость компенсирующего конденсатора С = мкФ.

Таблица 2.3П

 

,   мА ,   мА ,   мА I Aн,   мА I Bн,   мА I Сн,   мА P 1,   Вт P 2,   Вт
               

U ab = B; U bс = B; U са = B;

Расчеты: = Вт, = вар,

 

=, =

 

Теоретическая справка

Для измерения активной мощности симметричной цепи при симметричной и несимметричной нагрузке применяют схему с двумя ваттметрами. На рисунке показан один из вариантов включения двух ваттметров. Схема удобна при измерении мощности в трехфазной цепи при симметричной нагрузке, т.к. достаточно поменять фазы А и С источника и записать P W1 и P w2.

ц

Потребляемая мощность трехфазной цепи может быть рассчитана по формуле .

При симметричной нагрузке схема подключения двух ваттметров позволяет определить реактивную мощность трехфазной цепи, при данном варианте подключения: .

При компенсации реактивной мощности с использованием параллельного подключении конденсаторов (схема рис. 2.3П) реактивная мощность цепи , где

реактивная мощность активно – индуктивной нагрузки,

реактивная мощность конденсаторов емкостью С.

Коэффициент мощности до компенсации может быть найден из соотношения , после компенсации .

Содержание отчета

1. Выполнить подготовку к работе

2. Нарисовать схемы трехфазной цепи с измерительными приборами.

3. По результатам измерений провести необходимые расчеты и построить векторные диаграммы токов и напряжений для симметричного и несимметричного режимов при резистивной нагрузке.

4. Построить векторные диаграммы для активно-индуктивной нагрузки и режима компенсации. Объяснить эффект компенсации.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: