ПО ТЕМЕ «ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ И ИХ РАСЧЕТ»

Основные понятия метрологии

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ

К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

ПО ТЕМЕ «ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ И ИХ РАСЧЕТ»

Цель образовательного процесса – обучение, воспитание и развитие компетентной личности, способной вести самостоятельный поиск информации, выбирать методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество, применять полученные знания в практической деятельности.

Требования ФГОС третьего поколения диктуют необходимость развития у обучающихся творческой инициативы, воспитания у них потребности в самообразовании, стремления к повышению уровня своей теоретической подготовки, а также к совершенствованию умений самообразовательной деятельности.

Обозначенные требования к подготовке обучающихся делают их конкурентоспособными на современном рынке труда.

В этой связи, всё большее значение приобретает самостоятельная работа обучающихся, создающая условия для формирования у них готовности и умения использовать различные средства информации с целью поиска необходимого знания.

ФГОС нового поколения регламентируют требования сопровождения самостоятельной работы методическим обеспечением.

Для обучающихся методическое обеспечение является, в первую очередь, источником предметных знаний и умений. Кроме того, методические пособия способствуют развитию интеллектуальной, эмоциональной, мотивационной сфер будущего профессионала.

Дисциплина «Электротехника и электроника» является базой для специальных дисциплин специальности 35.02.16 Эксплуатация и ремонт сельскохозяйственной техники и оборудования и имеет целью дать обучающимся углубленное понимание электромагнитных явлений и научить сознательно пользоваться основными законами электротехники при решении практических задач.

Самостоятельная работа по дисциплине «Электротехника и электроника»подразумевает изучение теоретических вопросов, решение задач, выполнение лабораторных и расчетно-графических работ, ориентированных на использование измерительной и вычислительной техники.

Обязательным элементом учебного процесса по дисциплине является выполнение лабораторных работ.

В качестве примера представляю методические рекомендации по подготовке к лабораторной работе по теме «Трехфазные цепи и их расчет».

Теоретические сведения.

При изучении материала темы «Трехфазные цепи и их расчет» необходимо обратить внимание на связь между фазными и линейными токами, а также между фазными и линейными напряжениями для соединений «звездой» и «треугольником», как при симметричной, так и при несимметричной нагрузке. При расчете несимметричных трехфазных цепей со статической нагрузкой рекомендуется строить векторные топографические диаграммы, которые дают во многих случаях наглядное представление о соотношениях между напряжениями и токами в различных участках цепи. Необходимо обратить особое внимание на способы определения последовательности фаз для трехфазной системы, а также на измерение мощности с помощью двух ваттметров.

В процессе изучения учебного материала рекомендуется пользоваться вопросами для самопроверки:

1) В трехфазную линию включены два приемника по схеме "треугольник". Начертите соответствующую схему и введите в нее измерительные приборы для измерения линейных и фазных токов и напряжений.

2) Начертите такую же схему для приемников, соединенных по схеме "звезда" с нейтральным проводом.

3) Напишите выражения для мгновенных значений напряжений, образующих трехфазную симметричную систему (для фазы А начальную фазу напряжения принять равной нулю).

4) Напишите выражения для мгновенных значений токов, образующих симметричную трехфазную систему, если начальная фаза тока в фазе А равна 30°.

5) Приемник соединен треугольником. В фазу А включен реостат, в фазу В -катушка (L, R), в фазу С - конденсатор. Начертите топографическую диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов.

6) Действующее значение линейного тока в симметричном приемнике, соединенном по схеме "звезда" без нейтрального провода, равно I. В одном из линейных проводов произошел обрыв. Чему равны токи в двух других линейных проводах?

7) Напишите выражения для активной, реактивной и полной мощностей трехфазной системы.

8) Изобразите топографическую векторную диаграмму напряжений и покажите на ней векторы токов для трехфазной системы, соединенной по схеме "звезда" с нейтральным проводом, если в одну фазу включен резистор с сопротивлением R, а в две другие - катушки с индуктивностями L1 и L2

9) Изобразите топографическую векторную диаграмму напряжений и покажите на ней векторы токов для трехфазной системы, соединенной треугольником, если в одну фазу включен элемент с параметром R, во вторую - с параметром L, и в третью - с параметром С.

10) Изобразите схему компенсации реактивной мощности для повышения коэффициента мощности трехфазной системы.

При подготовке к лабораторной работе рекомендуется предварительно решить типовые задачи.

Задачи для подготовки к лабораторной работе

1. Потребитель, соединенный по схеме «звезда» (нагрузка равномерная), включен в трехфазную сеть пере­менного тока с действующим значением линейного напряжения U_л=380 В. Коэффициент мощности нагрузки соs φ=0,5, ток в фазе I_ф=22 А. Определить полное, активное и реактивное сопротивления потребителя в фазе, а также полную, активную и реактивную мощности на­грузки.

2. Три одинаковые группы ламп накаливания, соединенные по схеме «звезда», включены в трехфазную четырехпроводную сеть с действующим значением линейного напряжения U_л=380 В. Определить полную мощность, потребляемую нагрузкой, если линейный ток I_л=16,5 А.

3. Приемник энергии, соединенный по схеме «звезда», подключен к трехфазной четырехпроводной сети с дейст­вующим значением линейного напряжения U_л =220 В и имеет в каждой фазе сопротивление R =100 Ом. Определить значения тока в линии и в нейтральном проводе.

4. Дано соединение звездой с нейтральным проводом. Действующие значения токов в фазах I_A = I_B = I_C = 5A. Нагрузка в фазах: А и В - активная, С – активно-индуктивная (j=60). Чему равен ток в нейтральном проводе?

5. Дано соединение звездой с нейтральным проводом. Нагрузка фазы Аактивная, фазы В- индуктивно-емкостная (φ=60°), фазы С– активно-индуктивная (φ=60°). Определить ток в нейтральном проводе, если I_A = I_B = I_C = 1 A. Построить векторную диаграмму

6. Определить ток в нейтральном проводе, если U сети = 220В

7. Определить Z и cos φ симметричной нагрузки, если показания приборов: pV=>220B, рA=>4√3 A, pW=528Вт

Критериями успешного выполнения лабораторной работы являются:

1. Получение экспериментальных данных, соответствующих заданиям, приведенным в методических указаниях.

2. Наличие всех расчетов согласно требованиям таблиц экспериментальных данных с указанием используемых формул и приведением примера расчета одной строки таблицы.

3. Построение необходимых графиков зависимостей и векторных диаграмм токов и напряжений с соблюдением масштабов.

4. Письменные выводы о проделанной работе в плане соответствия полученных экспериментальных данных теоретическим положениям.

5. Способность обучающихся:

а) объяснить характер полученных экспериментальных результатов;

б) сравнить их с теоретическими выкладками;

в) объяснить их физический смысл;

г) сформулировать причины и допустимость отличий экспериментальных данных от теоретических.

Рекомендации по оформлению отчета о лабораторной работе