III Работа четырёхполюсника при нагрузке

1. Собрать электрическую цепь – рисунок 4.4.

Рисунок 4.4 – Четырёхполюсник с нагрузкой

На схеме: R_H – реостат сопротивлением 100  150 Ом.

2. Установить регулятор напряжения в нулевое положение (против часовой стрелки до упора).

3. Включить питание электроприборов (QF-1).

4. Включить источник синусоидального напряжения (QF-3) и

подать РН на вход электрической цепи напряжение . Показания приборов внести в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 – Результаты измерений и расчётов в цепи

четырёхполюсника с нагрузкой

Результаты измерений					Rн, Ом	Р2, Вт
U1 , В	I1 , А	Р1 , Вт	U2 , В	I2 , А

2. Найти активное сопротивление нагрузки R_н и активную мощность на выходе Р₂. Результаты расчёта внести в таблицу 4.4.

3. На основании уравнения четырёхполюсника в А – форме:

и по найденным коэффициентам четырёхполюсника (I пункт 6) рассчитать комплексные токи на входе и выходе четырёхполюсника, считая заданными: сопротивление нагрузки R_н и входное напряжение (таблица 4.4). Фазу напряжения принять равной нулю:

2. Построить в масштабе на комплексной плоскости по результатам расчёта векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для цепи с нагрузкой (рисунок 4.4):

8. Определить активную мощность на входе четырёхполюсника P₁ и коэффициент полезного действия четырёхполюсника:

.

Контрольные вопросы

1. Какой элемент цепи называется четырёхполюсником?

2. Какие четырёхполюсники называются симметричными?

3. Какое условие должно выполняться для симметричного четырёхполюсника?

4. Записать уравнение четырехполюсника в А - форме записи.

5. Как связаны между собой коэффициенты четырёхполюсника?

6. Как можно определить коэффициенты четырехполюсника?

7. Какую размерность имеют коэффициенты A, B, C, D?

8. Почему в опытах холостого хода угол сдвига фаз берётся отрицательным ( < 0)?

9. Как по любым трем известным комплексным сопротивлениям для опытов Z _1Х , Z _1К , Z _2Х , Z _2К вычислить четвёртое?

Лабораторная работа 5 Исследование цепи трехфазного тока при соединении нагрузки звездой.

1. Собрать электрическую цепь – рисунок 5.1 (без перемычки П).

Рисунок 5.1 – Трёхфазная цепь при соединении звездой

На схеме: QF-3 – автоматический выключатель трёхфазный; ,,–амперметры, измеря-

ющие линейные токи трёхфазной цепи;

–амперметр тока в нулевом проводе;

, , – вольтметры, измеря-

ющие фазные напряжения приёмника;

–вольтметр, измеряющий напряжение

между нулевыми точками;

П –перемычка, подключает в схеме нулевой провод.

2. Включить питание электроприборов (QF-1).

3. Установить перемычку П (имеем схему с нулевым проводом). Включить источник напряжения (QF-3). Реостатами выставить симметричную активную нагрузку по равенству значений амперметров (линейные токи ). Показания электроприборов внести в таблицу 5.1 (пункт 1).

4. Выключить схему выключателем QF-3. Убрать перемычку П (выключить нулевой провод - схема без нулевого провода). Включить QF-3 и записать показания приборов в таблицу 5.1 (пункт 2).

5. Выключить схему выключателем QF-3. Сделать разрыв в фазном проводе фазы “A” (в точке "а" схемы). Включить QF-3 и записать показания приборов в таблицу 5.1 (пункт 3).

6. Выключить схему выключателем QF-3. Восстановить схему электрической цепи (устранить разрыв в точке "а"). Включить QF-3, изменяя величину сопротивления R₁ , для двух различных значений (несимметричная активная нагрузка) записать показания приборов в таблицу5.1 (пункты 4, 5).

7. Вывести сопротивление реостата R₁ до нуля (короткое замыкание фазы “A” – КЗ). Результаты измерений внести в таблицу 5.1 (пункт 6).

8. Выключить схему выключателем QF-3. Заменить реостат R₁ в фазе “A” одной из катушек индуктивности вариометра. Включить QF-3 и записать показания приборов в таблицу 5.1 (пункт 7).

9. Выключить схему выключателем QF-3. Заменить вариометр в фазе “A” конденсатором ёмкостью мкФ.Включить QF-3 и записать показания приборов в таблицу 5.1 (пункт 8).

10. Выключить схему выключателем QF-3. Установить перемычку П (имеем схему электрической цепи с нулевым проводом при включенном в фазу “А” конденса­тором емкостью мкФ).Включить QF-3 и записать показания приборов в таблицу 5.1 (пункт 9).

11. Для симметричной нагрузки (пункты 1, 2) найти значение линейного напряжения трёхфазного источника:

.

12. Построить для всех режимов трёхфазной цепи (пункты 1 – 9) в масштабе топографические векторные диаграммы фазных напряжений источника и приёмника (методом засечек), векторные диаграммы линейных токов. Для режима с нейтральным проводом (пункт 9) графически определить значение тока в нулевом проводе и сравнить полученное значение тока со значением в эксперименте (таблица 5.1).

Таблица 5.1 – Результаты измерений в трехфазной цепи

№	Режим работы цепи			IA, А	IB, А	IC, А	Uа, В	Ub, В	Uc, В	UnN, В	IN, A
1	Нагрузка симметричная	С нулевым проводом	Активная							–
2		Без нулевого провода	Активная								–
3	Несимметричная нагрузка	Без нулевого провода	R1 = 								–
4			R1 = R1-1								–
5			R1 = R1-2								–
6			R1 = 0								–
7			Вариометр в фазе “A”								–
8			Конденсатор в фазе “A”								–
9		С нулевым проводом	Конденсатор в фазе “A”							–