Исследование работы 3-х фазной цепи при

соединении потребителей энергии в «звезду».

Цель:

Ознакомиться с работой 3-х фазной системы переменного тока, с методами измерения фазных и линейных токов и напряжений. Проверить соотношения между током и напряжением при соединении потребителей энергии в «звезду». Выяснить роль нулевого провода в 4-х проводной системе 3-х фазного тока.

Краткие сведения из теории:

Трёхфазной системой переменного тока или просто трёхфазной системой называется цепь или сеть переменного тока, в которой действуют три ЭДС одинаковой частоты, но взаимно смещённые по фазе на одну треть периода.

Трёхфазной симметричной системой ЭДС называется система трёх переменных ЭДС одной амплитуды и частоты, сдвинутых по фазе на 120⁰.

Основное свойство симметричных трёхфазных систем синусоидальных величин заключается в том, что алгебраическая сумма их мгновенных значений в любой момент времени равна нулю:

е_А + е_В + е_С = 0;

i_А + i_В + i_С = 0.

Мощность трёхфазной цепи равна сумме мощностей трёх фаз:

Р = Р_А + Р_В + Р_С.

При симметричной нагрузке активные мощности фаз приёмника

Р_А = Р_В = Р_С = Р_Ф = U_ф · I_ф · cos φ

При соединении приёмников энергии звездой

U_ф = и I_ф = I_л.

Следовательно, активная мощность трёхфазной цепи определяется по формуле

Р = 3 ·U_ф · I_ф · cos φ = · U_л · I_л · cos φ.

Порядок выполнения работы:

1. Соберите электрическую схему, показанную на рисунке 1.

2. Вольтметры и амперметры переведите в режим АС (двойной щелчок мышью открывает окно).

3. Установите значения приборов согласно заданию преподавателя:

U = R₁ = R₃ =

f = R₂ =

9. Сформулируйте выводы о проделанной работе.

Выводы:

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КАРТОЧКА – ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 5

2. Вольтметры и амперметры перевести в режим АС (двойной щелчок мышью открывает окно).

3. Установите значения приборов согласно заданию преподавателя. Для проведения второго опыта увеличьте напряжение в два раза.

Показания приборов занесите в таблицу 1.

Таблица 1

4. Ответьте на вопросы:

- Как изменяется ёмкостное сопротивление цепи при увеличении напряжения? __________________________________________________________

______________________________________________________________________

- Как изменяется полное сопротивление цепи при увеличении напряжения? __________________________________________________________

______________________________________________________________________- Как при этом изменяется активная и реактивная мощности? ____________________________________________________________

______________________________________________________________________

- Ответьте на те же вопросы, при условии, что напряжение уменьшили.____ ______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Изменяя частоту, подводимого к контуру напряжения, проследите за изменениями Х_с, I и Z.

Установите следующие значения частоты:

f₁ = 100 Гц

f₂ = 200 Гц.

Показания приборов занесите в таблицу 2.

Таблица 2

6. По результатам работы построить график зависимости Х_С = f (f), Z = f (f).

Х_С Z

f f

7. Ответьте на вопросы:

- Как изменяется ёмкостное сопротивление цепи при увеличении частоты? _____________________________________________________________

______________________________________________________________________

- Как изменяется полное сопротивление цепи при увеличении частоты? _____________________________________________________________

_______________________________________________________________________- Как при этом изменяется активная и реактивная мощности? ____________________________________________________________

______________________________________________________________________

- Ответьте на те же вопросы, при условии, что частоту уменьшили.____________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Измените величину ёмкости, увеличив её в два раза; величину активного сопротивления, увеличив её в два раза и проследите за изменениями Х_с, I и Z.

Показания приборов занесите в таблицу 3.

Таблица 3

9. Сравните полученные результаты с результатами измерений таблицы 1 (опыт 1) и ответьте на вопросы:

- Как изменяется ёмкостное сопротивление цепи при увеличении ёмкости? _____________________________________________________________

______________________________________________________________________

- Как изменяется полное сопротивление цепи при увеличении ёмкости? _____________________________________________________________

______________________________________________________________________- Как при этом изменяется активная и реактивная мощности? ____________________________________________________________

______________________________________________________________________

- Ответьте на те же вопросы, при условии, что активное сопротивление увеличили_____________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Включите осциллограф. На осциллографе необходимо установить следующие значения:

Time base - 0, 02 s / Div

Channel A - 100 V / Div

Channel B - 200 V / Div.

Перенесите в отчёт временную диаграмму.

8. Постройте векторную диаграмму напряжений и токов в масштабе.