Материал: 5, 24, 30, 37

36

метричная

По показаниям ваттметров проверяем равенство мощности, выдаваемой источником: Pист= WI + WII и мощности, потребляемой нагрузкой:

Pнагр= Iab∙Uab + Ibc∙Ubc + Ica Uca.

Расхождение может быть оправдано наличием реактивной составляющей в сопротивлениях нагрузки, а также потерями мощности в измерительных приборах.

По данным опыта строятся векторные диаграммы для всех пунктов исследования. Рассмотрим построение векторной диаграммы для общего случая неодинаковой нагрузки фаз схемы без учета линейных сопротивлений. Допустим, что сопротивления фаз приемника соответственно равны (рис. 1)

симметричной трехлучевой звезды (рис. 3). Учитывая резистивный характер нагрузки, углы сдвига фазных токов по отношению к углам фазных напряжений принимаем равными нулю. Их величину определяем из табл. 1. Строим векторы фазных токов İab, İbc, İса из одной точки - от начала векторов

Чтобы построить векторы этих токов, проводим лини, соединяющие концы соответствующих векторов фазных токов (см. рис. 3).

Рис. 3. Векторная диаграмма напряжений и токов

37

схемы без линейных напряжений.

Векторы токов и напряжений, показанные на рис. 3, можно разнести таким образом, чтобы, по возможности, начало каждого из них располагалось в точке, помечающей начало соответствующей ветви электрической цепи. Получим векторную диаграмму напряжений и токов, представленную на рис.

4.

Рис. 4. Векторная диаграмма напряжений и токов схемы без линейных сопротивлений.

соответствуют точкам а, b и с на схеме рис. 1. Фазные токи İ ,1̇ , 1̇

ab bc са

откладываются от начала векторов фазных напряжений приемника вдоль этих векторов.

Линейные токи İ , 1̇, 1̇ строятся как разности фазных токов:

A B C

İA= İab - İca ; İB = İbc - İab ; İC = İca - İbc .

Начала этих векторов размещаются в точках, соответствующих их индексам. Такая диаграмма наглядно демонстрирует выполнение первого и второго законов Кирхгофа в исследуемой цепи.

Исследование по второму пункту программы производится при включенных сопротивлениях линии ZA, ZB, ZC.

Величины сопротивления в каждой линии устанавливаются одинаковыми. В этом случае при одинаковых нагрузках в фазах приемника падения напряжения в сопротивлениях линии будут равны друг другу:

38

Ua = Ub = Uc .

Результаты измерений по второму пункту программы записываются в табл. 2, в которой: Uab, Ubc, Uca фазные напряжения приемника;

Ua,ΔUb, Uc падение напряжения в линейных сопротивлениях;

Iab, Ibc, Ica фазные токи; IA, IB, IC линейные токи;

WI , WII показания ваттметров.

Показания ваттметров позволяют проверить баланс мощности,

По данным опыта для каждой схемы строятся векторные диаграммы.

Вобщем случае несимметричной нагрузки и при наличии сопротивлений

влинейных проводах векторная диаграмма строится следующим образом. Пусть, как и выше, сопротивления фаз приемника равны:

Zab = Rab; Zab = Rab; Zab = Rab,

а сопротивления линейных проводов:

Измеренные вольтметрами фазные напряжения приемника Uab, Ubс, Uca построим методом засечек в виде замкнутого треугольника, (рис. 5).

Вершины этого треугольника будут соответствовать точкам а, b, c (см.

Линейные токи строим из тех же точек, находя их как геометрические разности фазных токов. Затем от вершин а, b, c под углом 0º к линейным

Соединив точки A, B и C между собой, получим векторы линейных э. д. с. генератора: ĖAB, ĖBC и ĖCA. Треугольник ЭДС генератора во всех случаях должен быть равносторонним.

39

Рис. 5. Векторная диаграмма напряжений и токов схемы при наличии линейных сопротивлений

одинаковым только при одинаковых сопротивлениях фаз приемника и

одинаковых сопротивлениях всех линейных проводов.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.Схема соединений.

2.Таблица данных электроизмерительных приборов.

3.Таблицы наблюденных и вычисленных величин.

4.Векторные диаграммы по первому пункту исследования.

5.Векторные диаграммы по второму пункту исследования.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Теоретические основы электротехники: Учеб. для вузов 5-е изд /К. С. Демирчян и др. – СПб: Питер, Т. 1, 2009. - 512 с.

2. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи. – СПБ.: Лань, 2009. – 592 с. (электронный ресурс: http://e.lanbook.com).

3. Исследование трехфазной электрической цепи: : метод. указ. к лаб. работе/ ПГУПС, каф. ТОЭ, сост.: А. Я. Ярчук.– СПБ.: ПГУПС,1994, - 9с.

Составители: Гуляевская Л. В., Михайлов Ю. А., Попов А. Ф.

40

ИССЛЕДОВАНИЕ КАТУШКИ С РАЗОМКНУТЫМ СЕРДЕЧНИКОМ

Цель работы – исследование зависимости параметров катушки индуктивности с разомкнутым сердечником от материала сердечника, тока в обмотке и от частоты приложенного напряжения.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Ферромагнитный сердечник является проводником для магнитного потока Ф, создаваемого током катушки. Если сердечник не представляет собой замкнутый контур, силовые линии магнитного потока проходят частично в воздушном пространстве, окружающем катушку. Приблизительная картина магнитного поля такой катушки показана на рис.1. Величина магнитного потока Ф определяется уравнением:

где w – число витков обмотки, I – ток катушки,

Rм ст – магнитное сопротивление пути потока по стальному сердечнику,

Rм в – магнитное сопротивление пути потока по воздушному промежутку.

Рис. 1. Магнитный поток цилиндрической катушки со стальным сердечником

Магнитное сопротивление сердечника рассчитывается по формуле: