5. Опрацювання дослідних даних

5.1. За даними першого, другого та третього дослідів:

1. Знайдіть середньоарифметичні значення фазного струму I_ф, лінійної U_л і фазної U_ф напруг за формулами відповідно:

; (5.1)

; (5.2)

. (5.3)

2. Обчисліть співвідношення К_U між лінійною та фазною напругами:

. (5.4)

2. Врахувавши, що за активного навантаження (лампи розжарювання, резистори) cos  = 1, визначте середнє значення загальної активної потужності P, Вт,

. (5.5)

Результати дослідження та розрахунків кола трифазного змінного струму при з'єднанні споживачів зіркою

Режим роботи кола

Покази приладів

Результати обчислень

Вольтметр

Амперметр

Ватметр

=Uл/Uф

=√3 Uл Iл cosφ

=Ua Ia cosφa

=Ua Ia cosφa

=Ua Ia cosφa

=Pa+Pb+Pc

=PWa+PWb+PWc

CV=…В/под.

CA=…А/под. CA=…А/под.

CW=…Вт/под.

Напруга

Струм

Фазна потужність

Фазна

Лінійна

Фазний

у НП

Ua

Ub

Uc

Uab

Ubc

Uca

Ia

Ib

Ic

IN

PWa

PWb

PWc

KU

Pк

Pa

Pb

Pc

P'

P»

Под

В

Под

В

Под

В

Под

В

Под

В

Под

В

Под

А

Под

А

Под

А

Под

А

Под

Вт

Под

Вт

Под

Вт

-

Вт

Симетричне навантаження фаз з нульовим провідником (НП)

Те саме без НП

Несиметричне навантаження фаз з НП

Те саме без НП

-

Розвантажена одна фаза, дві інші однаково навантажені з НП

Те саме без НП

-

Однакове на-вантаження фаз, обрив лінійного провідника з НП

-

Те саме без НП

5.2. Для усіх дослідів:

5.2.1. Використовуючи покази амперметра та вольтметра і врахувавши, що cos = 1, обчисліть потужність окремих фаз відповідно:

; (5.6)

; (5.7)

. (5.8)

5.2.2. Обчисліть потужність кола за формулами:

; (5.9)

. (5.10)

5.2.3. Запишіть результати розрахунків у відповідні клітинки таблиці.

5.3. Побудуйте за результатами дослідів векторні діаграми для дослідів 1, 3 і 4. При цьому зверніть увагу, що обмотки промислового генератора мають однакові комплекси повного опору (Z_a=Z_b=Z_c) і завжди з’єднані зіркою. Тому трифазна система напруг, від якої живляться споживачі, є симетричною, і її лінійна напруга у разів більша за фазну, тобто U_л= U_ф. У такому разі будувати суміщені векторні діаграми доцільно так, як показано на рис. 5.2.

5

a

.3.1. На площині у зручному масштабі побудуйте довільно розміщений рівнобічний трикутник лінійних напруг (рис.5.2, а, в, д) і знайдіть центр його ваги, який в даному разі відповідає нейтральній точці n споживача (для дослідів 1 і 3). З’єднавши цю точку з вершинами трикутника, знайдіть фазні напруги .

5.3.2. Оскільки навантаження фаз активне і відповідні вектори фазної напруги і фазного струму збігаються за фазою, то із точки n у зручному масштабі відкладіть: за напрямком – струм ; за напрямком – струм ; за напрямком – струм . Знайдіть геометричну суму фазних струмів, тобто струм у нейтральному проводі ( ). Зверніть увагу, якщо фазні струми виміряні та побудовані правильно, то дорівнює нулю (рис.5.2, б) або, у прийнятому масштабі, величині, виміряній РА2 (рис.5.2, г).

3. Для досліду 4, виконавши пункт 5.3.1, з вершини А трикутника проведіть дугу радіусом, що дорівнює у прийнятому масштабі величині ; з вершини В – дугу радіусом, що дорівнює ; з вершини С – дугу радіусом, що дорівнює . Якщо вимірювання напруг та побудова діаграми проведені правильно, то усі три дуги будуть мати одну спільну точку перетину n, що відповідає нейтральній точці споживача. З’єднавши нейтральну точку генератора (центр ваги трикутника) n з точкою n, знайдіть напругу зміщення нейтралі .

4. З точки n побудуйте вектори фазних струмів так, як зазначено у п.5.3.2 (рис. 5.2, е).