ВЭПиР - Лаб 1 / ВЭПиР - Лаб 1

Тольяттинский государственный университет

Институт энергетики и электротехники

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

Лабораторная работа №1

«Определение статических характеристик P(U), Q(U) активной, индуктивной, емкостной, осветительной и выпрямительной нагрузок»

По дисциплине:

«Внутризаводское электроснабжение потребителей и режимы»

Преподаватель: Нагаев Д.А.

Исполнитель: Назаров М.А.

Группа: ЭЭТп-1401

Тольятти 2017

1. Цель работы

Определить статические характеристики P(U), Q(U) активной, индуктивной, емкостной, осветительной и выпрямительной нагрузок.

2. Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что все устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

• Соедините гнёзда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом “PE” источника G1.

• Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

• Переключатели режима работы выключателя А2 переведите в положение “РУЧН.”.

• Переключатели активной нагрузки А4 поверните против часовой стрелки до упора.

• При помощи короткого проводника соедините гнёзда “TK” на трёхфазном источнике питания G1.

• Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся светодиоды.

• Включите выключатель “СЕТЬ” блока мультиметров Р2 и включите питание используемого мультиметра.

• Переключая отпайки регулировочного трансформатора А1, установите на шинах активной нагрузки А4 междуфазное напряжение 220 В.

• Включите выключатель “СЕТЬ” и нажмите кнопку “ВКЛ” выключателя А2.

• При помощи переключателей на активной нагрузке А4 установите такие сопротивления фаз, при которых мощность, потребляемая одной фазой нагрузки при напряжении 220 В составляет около 50 Вт (мощность контролируется по измерителю Р1).

• Изменяя напряжение питания нагрузки при помощи трансформатора А1, записывайте показания вольтметра Р2.1 и утроенные показания измерителя мощностей Р1 в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Активная нагрузка

P, Вт	30	32,5	34,5	35,5	37,5	39,5	40,5	42,5	44,5	45,5
U, В	164	170	175	178	183	187	192	196	200	204
Uдоб, В	0	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	22,5

Таблица 2.2 – Индуктивная нагрузка

Q, Вар	22,5	25	25,5	27,5	29,5	30	31,25	32,5	35	36,25
U, В	169	174	179	183	189	193	197	202	208	213
Uдоб, В	0	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	22,5

Таблица 2.3 – Осветительная нагрузка

P, Вт	26	27,5	28,75	30	31	32	34	34,5	35	36,25
U, В	164	170	174	178	183	189	192	197	201	205
Uдоб, В	0	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	22,5

Таблица 2.4 – Емкостная нагрузка

Q, Вар	22,5	25	25,5	26	27,5	30	30,5	31,25	32,5	35
U, В	205	213	216	224	227	234	237	243	248	256
Uдоб, В	0	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	22,5

• Аналогично снимите характеристики других статических нагрузок: индуктивной, емкостной, осветительной, выпрямительной. Перед снятием характеристики емкостной нагрузки установите на модели линии активное сопротивление, например 200 Ом. Это необходимо для ограничения броска тока в момент подачи напряжения на нагрузку. По окончании экспериментов переключатели всех нагрузок верните в исходное положение.

• По окончании эксперимента, нажмите кнопку “ ОТКЛ” выключателя А2, отключите питание блока мультиметров, отключите источник G1 нажатием на красную кнопку – “гриб” и последующим отключением ключа – выключателя.

• Используя данные таблицы 2.1, постройте статические характеристики P=f(U) и Q=f(U) нагрузок.

3. Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трёхфазный источник питания	201.2	400 В~; 16 А
А1	Регулировочный трансформатор	338	250ВА 3х220/3х90…140В
A2	Трёхполюсный выключатель	301.1	400 В~;10А
А3	Модель линии электропередачи	313.2	400 В; 50 Гц; 3х0,3 А индуктивность/актив­ное сопротивле­ние фазы 0…1,5 Гн/ 0…250 Ом, ёмкость между фазой и землёй 0…0,45 мкФ
А4	Активная нагрузка	306.1	3х0…50Вт; 220/380В
А5	Осветительная нагрузка	340	3х0…45 Вт 220 В 220/380 В; 50 Гц; 3х50 Вар
А6	Емкостная нагрузка	317.1	220/380 В; 50 Гц; 3х50 Вар
А7	Индуктивная нагрузка	324.1	220/380 В; 50 Гц; 3х50 Вар
А8	Блок диодов	332	2 А;600 В
Р1	Измеритель мощностей	507.2	0…600 ВА 0…1 А 0…600 В
Р2	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0…10 А; 0…1000 В; 0…20 МОм

Рисунок 3.1 – Емкостная нагрузка

Рисунок 3.2 – Активная нагрузка

Рисунок 3.3 – Осветительная нагрузка

Рисунок 3.4 – Индуктивная нагрузка

3. Ход работы

   Рисунок 4.1 – Активная нагрузка

   Рисунок 4.2 – Индуктивная нагрузка

   Рисунок 4.3 – Осветительная нагрузка

   Рисунок 4.4 – Емкостная нагрузка

Вывод

В ходе работы мы проводили опыт, используя активную, индуктивную, емкостную и осветительную нагрузку. Для каждого типа нагрузок, увеличивая добавочное напряжение на вторичной обмотке трансформатора, получали увеличение мощности нагрузки. Полученные результаты были занесены в соответствующие таблицы. Далее были построены статические характеристики P(U), Q(U) активной (рисунок 4.1), индуктивной (рисунок 4.2), осветительной (рисунок 4.3) и емкостной нагрузок (рисунок 4.4). Глядя на графики, можно сделать вывод, что характеристики имеют линейную зависимость. С увеличением напряжения увеличивается активная и реактивная мощность.