Мета: навчитися вимірювати втрати напруги в лінії залежно від навантаження і опору дротів
Теоретичні відомості
При проходженні струму по дротах частина напруги втрачається на подолання їх опору. Тому втрати напруги є основним чинником, що впливає на вибір перетину дротів при передачі і розподілі електричної енергії. Втрати напруги визначаються різницею напруги на початку і кінці лінії:
DU = U1 – U2
де U1, U2 – напруга на початку і кінці лінії відповідно, Ст
Втрати напруги в двопровідній лінії визначаються по формулі:
DU = Iзаг Rпр = Iзаг 2 l/S
де Iзаг - струм, що протікає в лінії, А;
Rпр - опір дротів, Ом;
r - питомий опір матеріалу, Ом·мм2/м;
l - довжина лінії, м;
S – площа поперечного перетину дротів, мм2.
Струм, що протікає по дротах, нагріває їх. Тому частина електричної енергії перетвориться в тепло і розсіюється в довколишньому просторі. Потужність електричних втрат визначається по формулі:
DP = I2 Rпр= I22 l/S = DU I.
Порядок виконання роботи
1. Ознайомитися з лабораторною установкою.
2. Зібрати електричну схему згодно мал.1.
|
|
Мал. 1
3. Подати живлення на схему, включивши тумблер.
4. При максимальному навантаженні (включені тумблери Р1 і Р2) зняти свідчення приладів і занести в таблицю.
Напругу U1 вимірювати між крапками А і В, а напруга U2 – між крапками С і D, E і F.
| № досвіду | Експериментальні дані | Задані значення | Результати обчислень | |||||||||
| Iзаг, A | U1, B | U2, B | l, м | d, мм | r, Ом(мм2/м | DU1, В | DU2, В | S, мм2 | R, Ом | DP, Вт | ||
| 1 | ||||||||||||
| 2 | ||||||||||||
| 3 | ||||||||||||
|
|
|
5. Зменшити навантаження (вимкнути тумблер Р1), виміряти напругу на початку і кінці лінії, експериментальні дані занести в таблицю.
6. Визначити втрати напруги в лінії. Розрахунок виконати для максимального і половинного навантаження. Опір лінії при цьому залишається незмінним.
7. Оформити звіт.
Контрольні питання:
1. От чого залежать втрати напруги в лінії?
2. Як можна зменшити ці втрати?
3. Які дроти краще застосовувати для ліній електропередач?
4. При якому струмі втрати напруги в лінії будуть мінімальними?
5. Як визначити потужність електричних втрат в лінії?
Література
1. Грігоровський Є.П. Електротехніка, електроніка і мікропроцесорна техніка: Підручник: У 1 ч. – К.: КНУБА, 2003, стор. 33-130
2. Данілов І.А. Загальна електротехніка з основами електроніки. М.: Вища школа, 2004 р., стор. 28-63
Лабораторна робота № 2
Вимір потужності в трифазних електричних мережах
Мета: вивчити методи виміру потужності в четырех- і трипровідних електричних мережах з симетричним і несиметричним вантаженням
|
|
|
Теоретичні відомості
Залежно від кількості дротів трифазної мережі його потужність можна вимірювати двома способами: чи за допомогою ватметрів вольтметром і амперметром. При цьому активна потужність трифазної мережі в разі симетричного вантаження визначається сумою фазних активних потужностей, тобто
Pзаг = 3 Pф = 3 Uф I ф cosφ
Схема для виміру активної потужності трифазної мережі показана на мал. 1. а, де є нульовий дріт. Якщо його в схемі немає, то застосовується штучна нульова крапка (мал. 1, би).
За допомогою одного ватметра можна вимірювати активну потужність і в трифазній мережі, сполученій трикутником, мал. 1, в
При цьому послідовна обмотка ватметра включається в розрив однієї з фаз мережі. Інший спосіб його включення - це створення штучної нульової крапки (мал. 1, г), для чого використовуються три однакові резистори, сполучені зіркою, одним з яких є опір паралельної обмотки ватметра.
Такі виміри можна виконувати в тому випадку, якщо опір ватметра має активний характер. При індуктивному опорі ватметра в процесі виміру виникають погрішності.
Порядок виконання роботи
1. Ознайомитися з лабораторною установкою.
2. Скласти електричну схему відповідно до мал. 2 для дослідження трифазної мережі змінного струму при сполученні споживачів зіркою.
|
|
|
Мал. 2
3. Приєднати до схеми симетричне навантаження (підбирається за допомогою лампових реостатів)
4. Виміряти струм, напругу і потужність в схемі для одного - двох значень навантаження, експериментальні дані занести в таблиці. 1.
Таблиця 1
| досвіду
| Експериментальні дані
| Результати обчислень
| |||||
| Uф, В | Uл, В | I ф, А | Pф, Вт | 3 Uф I ф, Вт | 
| 3 Pф, Вт | |
5. Від'єднавши нульовий дріт, повторити виміри, включивши ватметр згідно мал. 1, р. Експериментальні дані занести в таблицю 2, ідентичну формою таблиці 1.
6. Скласти електричну схему відповідно до мал. 3 для дослідження трифазної мережі змінного струму при сполученні споживачів зіркою.
7. Приєднати до схеми несиметричне навантаження (у одну з фаз мережі включити лампові реостати потужністю 60-100 Вт).
8. Виміряти струм, напругу і потужність в схемі для одного - двох значень навантаження, експериментальні дані занести в таблицю 3.
Таблиця 3
| № досвіду
| Експериментальні дані
| Результати обчислень
| |||||||||
| Uф В | Uл В | I А А | I В А | I с А | PА Вт | PВ Вт | РС Вт | Pзаг Вт | 
| 
| |
9. За даними всіх таблиць обчислити потужність навантаження і порівняти її з потужністю, виміряною ватметрами.
|
|
|
10. Скласти електричну схему відповідно до мал. 3 для дослідження трифазної мережі змінного струму при з'єднанні споживачів трикутником.
Мал. 4
11. Приєднати до схеми симетричне навантаження (підбирається за допомогою лампових реостатів).
12. Виміряти струм, напругу і потужність в схемі для двох-трьох значень навантаження, експериментальні дані занести в таблицю 4.
Таблиця 4
| № досвіду | Експериментальні дані | Результати обчислень
| ||||||||
| UАВ, В | UВС, В | UАС, В | I А, А | I В, А
| Iс, А | Pф, Вт | 3 Pф, Вт |
| ||
|
| ||||||||||
13. Приєднати до схеми несиметричне навантаження (у одну з фаз мережі включити лампові реостати потужністю 60-100 Вт).
14. Вимірювати струм, напругу і потужність в схемі для двох-трьох значень навантаження; експериментальні дані занести в таблицю 5, ідентичну формою таблиці 4.
15. За даними двох останніх таблиць обчислити потужність навантаження і порівняти її з потужністю, виміряною ватметрами.
16. Використовуючи всі експериментальні дані, побудувати векторні діаграми мережі.
17. Оформити звіт.
Контрольні питання:
1. Як вимірювати потужність трифазної електричної мережі?
2. Якими методами користуються для виміру потужності трифазного струму в четирехпроводной мережі з симетричним і несиметричним навантаженням?
3. Якими методами користуються для виміру потужності трифазного струму в трипровідній мережі?
4. Як пояснити неоднакові свідчення ватметрів при вимірі потужності трифазного струму з активно-реактивним навантаженням методом двох ватметрів?
Література
1. Грігоровський Є.П. Електротехніка, електроніка і мікропроцесорна техніка: Підручник: У 2 ч. – К.: КНУБА, 2003, стор. 312-316
2. Данілов І.А. Загальна електротехніка з основами електроніки. М.: Вища школа, 2004г., стор. 348-349
Лабораторна робота № 3
Однофазний трансформатор
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 94; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!