45

1. 1
Враховуючі дистанційне виконання робіт у кожному зміст-протоколі наведені
результати вимірювань з використанням яких студент має виконати розрахунки, побудувати
графіки та діаграми передбачені у роботі, а також надати висновок за результатами
виконаної роботи.
Наприкінці кожного зі зміст-протоколів лабораторних робіт наведено десять
контрольних питань. На питання порядковий номер якого відповідає останній цифрі номеру
залікової книжки студент має письмово надати відповідь
Результати розрахунків, побудовані графіки та діаграми, зроблені висновки, а також
відповіді на контрольні питання мають бути надані у зазначені нижче терміни:
до 03.02.18
Л.Р. №3 Дослідження параметрів кола однофазного змінного струму з
послідовно з’єднаними опорами
Л.Р. №4 Дослідження параметрів кола однофазного змінного струму з
паралельно з’єднаними опорами.
до 17.02.18
Л.Р. №5 Дослідження кола трифазного змінного струму при з’єднанні
споживачів у зірку
Л.Р. №6 Дослідження кола трифазного змінного струму при з’єднанні
споживачів у трикутник
Лабораторна робота№6.Дослідження кола трифазного змінного
струму при з’єднанні споживачів у трикутник
Мета роботи – вивчити методикивимірювання тарозрахунку
параметрівкола трифазногозмінногоструму, споживачі вякому з’єднані
трикутником.
ЗАВДАННЯ НА ВИКОНАННЯ РОБОТИ:
Вивчити особливості з’єднання споживачів трикутником і методику вимірювання
напруг, струмів і потужностей в колі трифазного змінного струму.
Дослідити роботу кола трифазного змінного струму, споживачі в якому з’єднанні
трикутником, за рівномірного і нерівномірного навантаження фаз.
Визначити за результатами дослідів співвідношення між лінійними і фазними струмами
за симетричного навантаження фаз.
Вивчити методику розрахунку активної потужності окремих фаз і системи в цілому за
показаннями двох ватметрів та вольтметра й амперметра.
Порівняти результати визначення потужностей за показаннями ватметрів з
розрахованими за показаннями амперметра та вольтметра.
Побудувати за дослідними даними векторні й топографічні діаграми напруг і струмів
трифазного кола для симетричного і несиметричного навантаження фаз.
XP1 XP2
V
QF
EL5 SA5
EL1 SA1
EL2 SA2
ХТ4ХТ1
EL3 SA3
EL4 SA4
ХТ5ХТ2
S6
S4
ХS4
S5
ХS5
S3
c
a
S2
S1
ХS1
ХS2
b
U
U
A
B
C
PW
1
*
*
I
U
I
B
IA
I
C

2. 2
Таблиця 6.1
Характеристика електровимірювальних приладів
(приклад)
Назва
приладу
Марка Система
Клас
точності
Межа
вимірювання
Ціна
поділки
Заводс
ький
номер
Вольтметр Э545
Електромагн
ітна
0,5 0-150-300 2 В/под. №…….
Амперметр Э539
Електромагн
ітна
0,5 0-2,5-5 0,025 А/под. №…….
Амперметр Э539
Електромагн
ітна
0,5 0-2,5-5 0,05 А/под. №…….
Ватметр Д535
Електродина
мічна
0,2
0-75-150-300 В
0-2,5-5 А
5 Вт/под. №…….
ХІД ВИКОНАННЯ РОБОТИ
4.1. Проведіть дослід 1 — симетричне навантаження фаз. Для цього виконайте такі
дії:
4.1.1. Увімкніть перемикачі комутаційних блоках S1—S6. Після перевірки схеми
викладачем увімкніть перемикач QF і, вмикаючи по черзі перемикачі SA1—SA6, вставте
симетричне навантаження фаз, ознакою якого буде те, що показання ватметрів PW1 і PW2
будуть однакові. Запишіть ці показання у відповідні графи таблиці.
4.1.2. Притиснувши щупи ХР1 і XP2 вольтметра почергово до вузлових точок А та В, В і
С, С та А виміряйте та запишіть у таблицю лінійні напруги UАВ, UВС, UСА відповідно.
Зверніть увагу, що лінійні напруги джерела є фазними напругами споживача — Uab, Ubc, Uca.
4.1.3. Для вимірювання фазного струму Iab 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 «Ввімкнене», виміть вилку
XP3—XP4 з розетки ХS4.
4.1.4. Використавши контактні блоки XS2—S2 і XS3—S3 і діючи аналогічно п. 4.1.3
виміряйте та запишіть у табл.6.1 фазні струми Ibc і Ica, відповідно.
4.1.5. Для вимірювання лінійного струму ІА вставте вилку XP3-XP4 у розетку ХS1 і
переведіть шунтувальний перемикач S1 у положення «Вимкнено». Записавши показання
амперметра у таблицю, поверніть перемикач S1 у положення «Ввімкнене», виміть вилку
XP3—XP4 з розетки ХS1.
4.1.6. Діючи аналогічно п. 4.1.5, виміряйте та запишіть у таблицю фазні струми IВ і IС,
використавши відповідно комутаційні блоки 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 значення. Запишіть показання обох ватметрів і проведіть
вимірювання згідно з пунктами 4.1.2 — 4.1.6. Ввімкніть перемикачі SA4 і SA5.

3. 3
Результати дослідження та розрахунків параметрів кола трифазного змінного струму при з'єднанні споживачів трикутником
Дослідні дані Результати обчислень
Прилад Вольтметр Амперметр Ватметр
=Іл/Іф
=√3UлIл
=UabIabab
=UbcIbcbc
=UcaIcaca
=P'a+P'b+P'c
=PW1+PW2
Ціна поділки CV=……..В/под. CА=………A/под. CA=……….А/под. CW=……Вт/под.
Вимірюваний
параметр
Напруга фазна
(лінійна)
Струм
Потужність
фазний лінійний
Режим
роботи кола
Uab Ubc Uca Іab Іbc Іca IA IB IC P1 P2
KІ
P
P'ab
P'bc
P'ca
W
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
214
214
214
214
214
214
65
1,3
65
1,3
65
1,3
90
2,25
90
2,25
90
2,25
84
420
84
420
Несиметричн
е
навантаження
фаз
214
214
214
214
214
214
65
1,3
21
0,42
36
0,72
77
1,93
62
1,55
74
1,85
62
310
40
200
-
-
Одна фаза
повністю
розвантажена
,
навантаження
інших двох
— однакове
214
214
214
214
214
214
65
1,3
65
1,3
0
0
51
1,28
51
1,28
56
1,4
56
280
56
280
-
-
Повністю
розвантажені
обидві фази
214
214
214
214
214
214
65
1,3
0
0
0
0
77
1,93
77
1,93
77
1,93
56
280
0
0
-
-

4. 4
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 3 — повністю розвантажені дві фази. Для цього вимкніть
перемикачі, наприклад SA3—SA6. Запишіть показання обох ватметрів та проведіть
вимірювання згідно з пунктами 4.1.2 — 4.1.6. Ввімкніть перемикачі SA3 — SA6.
ОПРАЦЮВАННЯ ДОСЛІДНИХ ДАНИХ
5.1. За даними досліду 1 обчисліть:
5.1.1. Середньоарифметичне значення лінійної напруги Ūл
3
UUU
U cabcab
л

 . (6.1)
5.1.2. Середньоарифметичне значення лінійного струму Īл
3
СBA
л
III
I

 . (6.2)
5.1.3. Врахувавши, що за активного навантаження (лампи розжарювання, резистори)
cos  = 1, середнє значення загальної потужності P за формулою
 cosIUP лл . (6.3)
5.1.4. Середньоарифметичне значення фазного струму Īф
3
III
I cabcab
ф

 . (6.4)
5.1.5 Співвідношення між середньоарифметичними значеннями лінійного та фазного
струмів за формулою
флI I/IK  . (6.5)
5.2. Використовуючи показання амперметра і вольтметра та врахувавши, що за
активного навантаження (лампи розжарювання, резистори) cos ф = 1, обчисліть потужність
окремих фаз трифазного споживача за формулами:
abababab cosIUP  ; (6.6)
bcbcbcbc cosIUP  ; (6.7)
cacacaca cosIUP  . (6.8)
і загальну потужність кола за формулами:
сabcab PPP'P  ; (6.9)
2W1W12 PPP  . (6.10)
Результати розрахунків запишіть у відповідні прографи таблиці.

5. 5
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 чисто активне, то відповідні вектори фазних напруг і
струмів збігається 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 abU в
масштабі відкладіть вектор Iab , аналогічно з вершини c — вектор Ibc і з вершини a — вектор
Ica ;
5.3.2. Врахувавши, що лінійні струми ІА, ІВ і ІС визначаються з рівнянь, складених за
першим законом Кірхгофа для вузлів а, b і с, тобто:
bccaCabbcBcaabA IIIIIIIII  ;; ,
з кінця вектора Iab відкладіть вектор Ica , змінивши при цьому його напрямок на
протилежний. З'єднавши початок вектора Iab з кінцем вектора - Ica , одержите вектор
лінійного струму IA . Аналогічно побудуйте вектори струмів IB і IC .
ВИСНОВКИ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ РОБОТИ
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. Яку напругу у трифазній мережі називають лінійною, а яку - фазною?
2. Який струм називають фазним, а який — лінійним?
3. Як можна визначити активну потужність трифазного кола?
4. Який спосіб вимірювання активної потужності в трифазних мережах має найбільше
поширення?
5. Як вмикаються ватметри в трипровідне вимірювальне коло трифазного змінного
струму під час вимірювання потужності методом двох ватметрів?
6. Як виконати зєднання трикутником споживачів трифазного струму?
а
)
UabUB
UC
Uca
Ubc
a
c
N
b
Iab
Ica
Ibc
120
o
UA
-Ibc
-Iab
-Ica
IC
IA
30o
б
)
Uab
UB
UC
Uca
Ubc
a
c
N
b
Iab
Ica
Ibc
120o
UA
-Ibc
-Iab
-Ica
IC
IA
IB
30o
Рис.6.2. Топографічні діаграми симетричного (а) та несиметричного (б) навантаження
трифазної мережі при з'єднанні споживачів трикутником

6. 6
7. Яку систему трифазного кола називають симетричною? За яких умов настає і за
якими ознаками констатується симетричне навантаження фаз? Як можна записати умови
симетрії?
8. Чому дорівнює співвідношення між лінійним і фазним струмом за симетричного
навантаження фаз?
9. Скільки необхідно ватметрів для вимірювання активної потужності трифазного кола
за симетричного навантаження його фаз? Яка схема приєднання їх у коло?
0. За якими формулами можна розрахувати активну потужність кола та однієї фази за
симетричного навантаження фаз і відомих показах двох ватметрів?