Цель работы
Целью работы является экспериментальное исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении нагрузки треугольником.
Подготовка к работе
2.1. 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).
2.2. Для цепи рис. 2П с симметричной активно-индуктивной нагрузкой (неидеальная индуктивная катушка с параметрами L и R к, 
) рассчитать токи, активную и реактивную мощность цепи, коэффициент мощности 
.
2.3. Определить коэффициент мощности цепи после подключения компенсирующего устройства (рис. 3П).
2.4. Дополнить схемы трехфазной цепи (рис. 1П, рис. 2П, рис. 3П) амперметрами для измерения действующих значений линейных и фазных токов, двумя ваттметрами для измерения активной мощности (см. Теоретическую справку ).
2.5. Записать формулы для определения активной 
и реактивной мощности 
трехфазной цепи и коэффициента мощности по показаниям приборов из п.2.4 (см. Теоретическую справку ).
Варианты задания для пункта 2, значения параметров элементов R, L и R к, емкости конденсаторов компенсирующего устройства C приведены в Таблице 1П.
Таблица 1П
| Номер бригады | Обрыв в фазе нагрузки (п. 2.1.б) | Обрыв в линейном проводе (п. 2.1.в) | Резистор R, Ом | Индуктив-ность катушки L, мГн | Активное Сопротивле-ние катушки R к, Ом | Компенси-рующая емкость, С, мкФ |
| 1,7 | А-В | А | ||||
| 2,8 | А-В | В | ||||
| 3,9 | А-В | 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. 2.4 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 (п. 2.4 Подготовки к работе). Выполнить измерения действующих значений линейных и фазных токов, 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 с измерительными приборами (п. 2.4 Подготовки к работе). Выполнить измерения действующего значения линейных токов источника и нагрузки, 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 |
Параметры неидеальнойкатушки L = мГни R к= Ом.
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 |
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 |
Расчеты: = Вт, 
= вар,
=, 
=
Теоретическая справка
Для измерения активной мощности симметричной цепи при симметричной и несимметричной нагрузке применяют схему с двумя ваттметрами. На рисунке показана схема включения двух ваттметров: первого ваттметра Р 1 при включении токовой цепи модуля в линию А, второго ваттметра Р 2 при включении токовой цепи модуля в линию С. Возможно включение ваттметров в линии А и В, В и С.
|
|
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.