Хід виконання роботи. 4.1. Проведіть дослід 1 –симетричне навантаження фаз

4.1. Проведіть дослід 1 – симетричне навантаження фаз. Для цього виконайте такі дії:

4.1.1. Увімкніть перемикачі S1 – S6. Після перевірки схеми викладачем увімкніть перемикач QF і, вмикаючи по черзі перемикачі SA1 – SA6, виставте симетричне навантаження фаз, ознакою якого буде те, що покази ватметрів PW1 і PW2 будуть однакові. Запишіть ці покази у відповідні клітинки таблиці.

4.1.2. Щупами ХР1 і XP2 вольтметра у точках А та В, В і С, С та А виміряйте та запишіть у таблицю лінійні напруги U_АВ, U_ВС, U_СА відповідно. Зверніть увагу, що лінійні напруги джерела є фазними напругами споживача – U_ab, U_bc, U_ca.

4.1.3. Для вимірювання фазного струму I_ab вставте вилку XP3 – XP4 у розетку ХS4 і переведіть шунтувальний перемикач S4 у положення «Вимкнено» Записавши показання амперметра у таблицю, поверніть перемикач S4 у положення «Ввімкнено», вийміть вилку XP3 – XP4 з розетки ХS4.

4.1.4. Використавши контактні містки XS2 – S2 і XS3 – S3, і діючи аналогічно п. 4.1.3 виміряйте та запишіть у табл.6.1 фазні струми I _bc і I _ca, відповідно.

4.1.5. Для вимірювання лінійного струму І _А вставте вилку XP 3 – XP 4 у розетку ХS1 і переведіть шунтувальний перемикач S1 у положення «Вимкнено». Записавши показання амперметра у таблицю, поверніть перемикач S1 у положення «Ввімкнено», вийміть вилку XP3 – XP4 з розетки ХS1.

4.1.6. Діючи аналогічно п. 4.1.5, виміряйте та запишіть у таблицю фазні струми I _В і I _С, використавши відповідно контактні містки XS2 – S2 і XS3 – S3.

4.2. Проведіть дослід 2 – несиметричне навантаження фаз. Для цього вимкніть перемикачі, наприклад, SA4 і SA5. Зверніть увагу, що за несиметричного навантаження фаз ватметри PW1 і PW2 мають різні покази. Запишіть покази обох ватметрів і проведіть вимірювання згідно з пунктами 4.1.2 – 4.1.6. Ввімкніть перемикачі SA4 і SA5.

4.3. Проведіть дослід 3 – одна фаза повністю розвантажена, дві інші навантажені рівномірно. Для цього вимкніть перемикачі, наприклад, SA5 і SA6. Запишіть покази обох ватметрів та проведіть вимірювання згідно з пунктами 4.1.2 – 4.1.6. Ввімкніть перемикачі SA5 і SA6.

4.4. Проведіть дослід 4 – повністю розвантажені дві фази. Для цього вимкніть перемикачі, наприклад SA3 – SA6. Запишіть покази обох ватметрів та проведіть вимірювання згідно з пунктами 4.1.2 – 4.1.6. Ввімкніть перемикачі SA3 – SA6. 4.5.

Проведіть дослід 5– обрив лінійного провідника, всі фази рівномірно навантажені. Для цього вимкніть живлення (вимикач QF) і зніміть провідник між затискачем В вимикача QF джерела напруги та контактним містком XS2 – S2. Після перевірки схеми викладачем увімкніть вимикач QF, запишіть покази обох ватметрів та проведіть вимірювання згідно з пунктами 4.1.2 – 4.1.6.

4.6. Закінчивши досліди, вимкніть вимикач QF, покажіть результати дослідів викладачеві та з його дозволу розберіть схему установки.

5. Опрацювання дослідних даних

5.1. За даними досліду 1 обчисліть:

5.1.1. Середньоарифметичне значення лінійної напруги U_л

. (6.1)

5.1.2. Середньоарифметичне значення лінійного струму І_л

. (6.2)

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

Режим роботи кола

Покази приладів

Результати обчислень

Вольтметр

Амперметр

Ватметр

=Іл/Іф

=√3Uл Iл cos φ

=Uab Iab cos φab

=Ubc Ibc cos φbc

=Uca Ica cos φca

=P'a+P'b+P'c

=PW1+PW2

CV=…В/под..

CА=…A/под.

CA=…А/под.

CW=…Вт/под.

Напруга фазна (лінійна)

Струм

Потужність

фазний

Лінійний

Uab

Ubc

Uca

Іab

Іbc

Іca

IA

IB

IC

P1

P2

KІ

P

P'ab

P'bc

P'ca

P'

PW

Под.

B

Под.

В

Под.

В

Под

A

Под

A

Под

A

Под

А

Под

А

Под

А

Под

Вт

Под

Вт

-

Вт

Симетричне навантаження фаз

Несиметричне навантаження фаз

-

-

Одна фаза повністю розвантажена, навантаження інших двох – однакове

-

-

Повністю розвантажені обидві фази

-

-

Обрив лінійного проводу, навантаження фаз однакове

-

-

5.1.3. Врахувавши, що за активного навантаження (лампи розжарювання, резистори) cos j = 1, середнє значення загальної потужності P² за формулою:

. (6.3)

5.1.4. Середньоарифметичне значення фазного струму I_ф

. (6.4)

5.1.5. Співвідношення між середньоарифметичними значеннями лінійного та фазного струмів за формулою:

. (6.5)

5.2. Використовуючи покази амперметра і вольтметра та врахувавши, що за активного навантаження (лампи розжарювання, резистори) cos j_ф = 1, обчисліть потужність окремих фаз трифазного споживача за формулами:

; (6.6)

; (6.7)

. (6.8)

і загальну потужність кола за формулами:

; (6.9)

. (6.10)

Результати розрахунків запишіть у відповідні клітинки таблиці.

5.3. За результатами дослідів 1 і 2 побудуйте топографічні векторні діаграми струмів і напруг (рис. 6.2, а і б). При побудові зверніть увагу на таке:

5.3.1. Оскільки навантаження фаз активне, то відповідні вектори фазних напруг і струмів збігаються за фазою. Тому, побудувавши на координатній площині довільно розміщений рівносторонній трикутник аbc лінійних (він же трикутник фазних напруг споживача) і зірку фазних симетричних напруг джерела, з вершини b у напрямку в масштабі побудуйте вектор , аналогічно з вершини c – вектор і з вершини a – вектор ;

5.3.2.Врахувавши, що лінійні струми І_А, І_В і І_С визначаються з рівнянь, складених за першим законом Кірхгофа для вузлів а, b і с, тобто:

,

з кінця вектора побудуйте вектор , змінивши при цьому його напрямок на протилежний. З'єднавши початок вектора з кінцем вектора - , одержите вектор лінійного струму . Аналогічно побудуйте вектори струмів і .