Рабочее задание

1. Собрать электрическую схему, представленную на рис. 32. В качестве источника питания используется источник трехфазного переменного напряжения с действующим значением линейного напряжения 220 В. Функции приемника электрической энергии выполняют лампы накаливания трех ламповых реостатов, соединенных по схеме "треугольник". На электрической схеме (рис. 32) ламповые реостаты замещены регулируемыми по величине активными сопротивлениями , , . Напряжения на фазах потребителя измеряются с помощью трех вольтметров электромагнитной системы с пределами измерения 300 В. Токи в фазах потребителя и токи в проводах линии электропередачи измеряются амперметрами электромагнитной системы с пределами измерения соответственно 5 А и 7,5 А.

Рис. 32

2. Исследовать работу электрической цепи в режимах, указанных в табл. 14. Показания электроизмерительных приборов для всех исследованных режимов работы заносятся в табл. 15.

3. На основании данных табл. 15 произвести построение векторных диаграмм напряжений и токов. Построение выполнить с использованием следующих масштабов: по напряжению 20 В/см, по току 1 А/см. Порядок построения:

- находятся длины векторов напряжений, фазных и линейных токов посредством деления величин напряжений и токов, указанных в табл. 15, соответственно на масштаб напряжения и масштаб тока;

- строится равносторонний треугольник напряжений фаз (в опыте с обрывом линейного провода треугольник вырождается в три вектора, располагаемых на одной прямой);

- по направлению векторов напряжений фаз откладываются векторы соответствующих токов фаз;

- строятся векторы токов в проводах линии электропередачи по выражениям, приведенным в разделе "общие положения".

4. По экспериментально полученным данным произвести расчет сопротивлений фаз потребителя. При расчете использовать следующие формулы:

, , .

Данные расчета для всех режимов работы занести в табл. 14.

5. Для студентов ряда специальностей (по указанию преподавателя) программа исследований несимметричных режимов работы трехфазных цепей должна быть расширена. С этой целью ламповый реостат в фазе b-y отключается, а вместо него в эту фазу включается батарея конденсаторов емкостью 40 мкФ. В фазы a-x и c-z приемника при этом включается соответственно 6 и 3 лампы.

Показания электроизмерительных приборов, зафиксированных при проведении данного опыта, заносятся в табл. 15. На основании этих данных строится векторная диаграмма токов и напряжений и рассчитываются сопротивления фаз приемника. Величины и рассчитываются по приведенным выше выражениям, а емкостное сопротивление конденсатора определяется по формуле:

Результаты расчета сопротивлений заносятся в табл. 14.

6. В выводах по работе отразить особенности симметричных и несимметричных режимов работы трехфазной цепи, в которой фазы приемника включены по схеме "треугольник".

Контрольные вопросы

1. В чем заключается отличие соединения фаз потребителя по схеме "треугольник" от соединения фаз по схеме "звезда"?

2. В каком соотношении находятся фазные и линейные напряжения при соединении фаз потребителя электрической энергии по схеме "треугольник"?

3. В каком случае отношение справедливо? В каком случае несправедливо?

4. По каким выражениям рассчитываются токи в проводах линии электропередачи при несимметричном режиме работы трехфазной цепи, в которой фазы потребителя соединены по схеме "треугольник"?

5. В фазе a-x симметричного трехфазного приемника активной энергии произошел обрыв. Как изменятся токи в фазах приемника и в проводах линии электропередачи в возникшем при этом несимметричном режиме по сравнению с симметричным режимом, имевшем место до обрыва? Построить векторную диаграмму для несимметричного режима.

6. В симметричной трехфазной цепи, в которой фазы потребителя соединены по схеме "треугольник", произошел обрыв провода B-b линии электропередачи. Построить векторную диаграмму токов и напряжений для несимметричного режима работы трехфазной цепи. Определить, в каком соотношении находятся напряжения на фазах a-x и b-y?

7. В электрической цепи (рис. 33) Ом, Ом, Ом, Ом, Ом. Величина линейного напряжения В. Рассчитать величины токов в фазах приемника и углы сдвига фаз между напряжениями фаз и токами фаз. Построить в масштабе векторную диаграмму, из которой определить токи в проводах линии электропередачи.

8. В электрической цепи (рис. 34) Ом, Ом, Ом. Величина линейного напряжения 380 В. Рассчитать величины токов в фазах приемника. Построить в масштабе векторную диаграмму, из которой определить токи в проводах линии электропередачи.

9. В схеме (рис. 34) произошел обрыв в фазе c-z. Используя данные, приведенные в п. 8, рассчитать токи в фазах a-z, b-y и построить в масштабе векторную диаграмму напряжений, фазных и линейных токов. Найти величину тока в линейном проводе A-a.

Рис. 33

Рис. 34

10. В схеме (рис. 34) произошел обрыв линейного провода B-b. Используя данные п. 7, рассчитать токи в фазах потребителя, активные, реактивные и полные мощности фаз.

11. Какие элементы и с какой величиной сопротивления надо ввести в фазы потребителя, приведенного на рис. 34, чтобы потребитель стал симметричным?

12. Рассчитать активную, реактивную и полную мощности трехфазного источника электрической энергии в схеме, представленной на рис. 33.