Описание установки

Схема экспериментальной установки для исследования трехфазной электрической цепи приведена на рис.13. В качестве активной нагрузки фаз трехфазного приемника использованы ламповые реостаты. Для измерения токов в фазах приемника предусмотрены штепсельные гнезда, шунтированные контактами однополюсного выключателя. При измерении токов в фазах приемника амперметр включается с помощью вилки в разрыв цепи, шунтирующие контакты однополюсного выключателя должны быть разомкнуты. Питание установки осуществляется от трехфазной сети переменного тока через понижающий трансформатор. Разметка фаз генератора не обозначена и определяется с помощью фазоуказателя.

Вольтметром V со щупами поочередно измеряют:

- три фазных напряжения U_а , U_в , U_c на зажимах a-x, в-y, c-z приемников;

- линейные напряжения U_ав , U_вс , U_cа на зажимах а-в, в-с, с-а;

- напряжение между нейтральными токами нагрузки и генератора U_n между зажимами n и N.

Схема экспериментальной установки при неоднородной нагрузке фаз приемника приведена на рис.14. В качестве неоднородной нагрузки использована цепь фазоуказателя.

Рис.13

23

Рис.14

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами экспериментальной установки и записать их технические характеристики.

2. Присоединить фазоуказатель (рис.14) к трехфазной сети и установить порядок чередования фаз. Нулевой провод не подсоединять. Если конденсатор фазоуказателя подключить к фазе А генератора, то при несимметричной нагрузке и отсутствии нулевого провода появится смещение нейтрали, и на лампах накаливания будут различные напряжения. Напряжение U_в  U_c , лампа в фазе В горит ярко, а в фазе С – тускло. Таким образом, фаза, в которой лампа горит ярко, опережает фазу, в которой лампа горит тускло. Исходя из этого, следует установить прямую последовательность чередования фаз А-В-С генератора.

3. Подсоединить к зажимам генератора исследуемую цепь (рис.13), состоящую из трех ламповых реостатов, соединенных звездой. Предусмотреть включение амперметра для измерения фазных токов и вольтметра для измерения фазных и линейных напряжений на приемнике. Исследовать работу трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой в различных режимах, данные измерений заносят в таблицу 2:

а) холостого хода (ламповые реостаты в фазах приемника выключены);

б) при равномерной активной нагрузке в трехпроводной и четырехпро- водной цепях (в фазах приемника включено одинаковое количество ламп);

в) при неравномерной нагрузке в трехпроводной и четырехпроводной цепях (в фазах приемника включено разное количество ламп);

г) при обрыве одной из фаз приемника в трехпроводной и четырехпроводной системах (в одной из фаз приемника выключены лампы) или при обрыве одного из линейных проводов;

24

д) при коротком замыкании фазы a-x нагрузки в трехпроводной цепи (во избежание короткого замыкания фазы генератора при проведении этого опыта необходимо следить, чтобы нейтральный провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, был отключен). Для замыкания фазы накоротко служат черные гнезда.

4. Исследовать трехфазную трехпроводную и четырехпроводную цепи при неоднородной нагрузке. В качестве неоднородного трехфазного приемника использовать цепь фазоуказателя, показанную на рис.14.

Провести сначала измерения фазных и линейных напряжений, напряжения U_n с нейтральным проводом и без него. Затем измерить токи в обоих случаях, для чего поочередно разорвать цепь между началами каждой из фаз генератора и нагрузки и в разрыв последовательно с нагрузкой включить амперметр, сменив предварительно вилку на щупы. Данные измерений занести в табл. 2.

Таблица 2

№

Режимы работы

Измерено

Вычислено

Ua, B

Uв, B

Uc, B

Uaв B

Uвc B

Uca B

Un, B

Ia , A

Iв , A

Iс , A

IN , A

Uaв/Ua

Uвc/Ua

Uca/Ua

1

Приемники отключены

С нулевым проводом

2

Равномерная активная нагрузка

С нулевым проводом

Без нулевого провода

3

Неравномерная активная нагрузка

С нулевым проводом

Без нулевого провода

4

Фаза приемни- ка (линия) отключена

С нулевым проводом

Без нулевого провода

5

Фаза “A” приемника замкнута

Без нулевого провода

6

Неоднородная нагрузка

С нулевым проводом

Без нулевого провода

25

5. По результатам всех опытов построить векторные диаграммы напряжений и совмещенные с ними диаграммы токов, указав выбранные масштабы для напряжений и токов.

6. Ток в нейтральном проводе определяется графически по первому закону Кирхгофа: .

7. Произвести указанные вычисления. Сравнить экспериментальные и теоретические результаты.