Трифазових колах з різним ступенем несиметрії навантаження

В результаті виконання роботи студент повинен

– знати методи та засоби вимірювання потужностей в трифазових колах;

- вміти провести експеримент та отримати результат вимірювання потужностей та

оцінити йогопохибку;

- придбати навички використання приладів безпосередньої оцінки при вимірюванні

потужностей, струмів, напруг та кутів фазового зсуву в трифазовому колі.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ

При підготовкі до роботи треба вивчити теоретичний матеріал /1, с. 133-135, 400-411/.

В трифазових колах потужність вимірюють за допомогою одного, двох або трьох ватметрів залежно від виду потужності (активна чи реактивна), наявності нульового проводу та ступеню несиметрії кола.

Аналіз можливих схем вимірювання активної потужності /І, с. 404-407/ дозволяє сформулювати правила підключення приладів при використанні методу двох приладів:

– струмові обмотки ватметрів можуть бути підключені у дві будь-які фази кола;

– генераторні зажими обмоток напруги кожного ватметра, позначені /*/, з'єднуються з таким зажимом струмової обмотки того ж ватметра;

– вільні зажими обмоток напруги обох ватметрів підключаються до фази, в якій немає струмової обмотки.

При вимірюванні реактивної потужності /1, с. 408-411/ підключення обмоток кожного ватметра (двох або трьох) виконується за правилами:

– струмову обмотку підключають в одну із фаз кола;

– генераторний /*/ зажим обмотки напруги цього ватметра підключають до наступної у порядку послідовності фази;

– другий зажим обмотки напруги підключають до третьої фази.

ОБЛАДНАННЯ СТЕНДА

Принципова схема стенду приведена на рис. 3.1.

Вимірювальне обладнання стенду – три однофазні ватметри, три амперметри, вольтметр, вимірювач коефіцієнту потужності (фазометр) та двоелементний прилад для вимірювання активної або реактивної потужності.

Струмові обмотки ватметрів та амперметри включені в кожну фазу кола. Зажими обмоток напруги ватметрів виведені на передню панель стенду.

Вимірювач коефіцієнту потужності та вольтметр вимірюють відповідні фазні величини (cosφ_Ф та U_Ф) при встановленні перемикача S_U в положення або А, або В, або С.

Двоелсментний прилад вимірює в трипровідному колі активну або реактивну потужність відповідно положенню Р або Q перемикача S_W.

Нульовий провід трифазового кола розмикається вимикачем S_N.

Навантаження кожної фази формується за допомогою автотрансформатора, резистора і конденсатора, причому останні підключаються паралельно або всій обмоткі автотрансформатора, або її частині, яка може змінюватись завдяки переміщенню рухливого контакта автотрансформатора.

Рисунок 3.1 - Принципова схема стенда та елементи перемикання приладів

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

В звіті до лабораторної роботи:

1. Для трифазного кола, параметри якого задані в табл. 3.1, необхідно:

– побудувати векторні діаграми лінійних та фазних напруг і струмів;

– розрахувати активну та реактивну потужності кожної фази і всього кола;

– скласти раціональні схеми підключення ватметрів для вимірювання активної та реактивної потужностей кола;

– знайти покази кожного ватметра, а також активну та реактивну потужності всього кола.

Схема навантаження – зірка. Характер навантаження – активноємний. Система лінійних напруг симетрична, U_Л = 230V. Послідовність фаз А-С-В-А.

Таблиця 3.1 - Значення фазних величин до задачі

№ варіанта	Наявність нульового проводу	I_A	I_B	I_C	U_A	U_B	U_C	cosφ_A	cosφ_B	cosφ_C	№ стенда
A	V
	-	2,0	2,0	1,9				0,86	0,6	0,5	Стенд 3.1
	+	1,6	3,0	2,0				0,71	0,56	0,78
	-	2,0	2,4	2,5				0,96^*	0,49	0,58
	+	2,0	2,7	2,9				0,7	0,55	0,61
	-	4,0	3,0	3,1				0,52	0,6	0,86
	+	2,0	1,8	4,0				0,7	0,59	0,52	Стенд 3.2
	-	1,9	1,8	1,2				0,54	0,68	0,77
	+	2,5	4,0	1,6				0,55	0,51	0,74
	-	2,4	2,9	2,0				0,59	0,59	0,78
	-	3,0	3,0	3,0				0,56	0,57	0,56