Лабораторные работы по электротехнике

ЛАБАРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ТРЕХФАЗНАЯ ЦЕПЬ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЗВЕЗДОЙ

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

 1. Изучения различных режимов работы трехфазной цепи при включении приемников по схеме "звезда":

а) равномерная активная нагрузка;

б) неравномерная нагрузка;

в) неравномерная активная, индуктивная и ёмкостная нагрузка.

2. Приобретение навыков построения топографических (векторных) диаграмм токов и напряжений.

3. Экспериментальное исследование соотношений линейных и фазных напряжений.

II. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ

При соединении потребителей фазные напряжения U А ,U В ,U С не равны линейным напряжениям U АВ ,U ВС ,U СА. Эти напряжения связаны между собой векторными уравнениями.

Ū АВ = Ū А -Ū В

Ū ВС = Ū В -ŪС

Ū СА = Ū С -Ū А

При симметрии соответственно линейных и фазных напряжений существует зависимость .

Если ZА = ZВ = ZС = ZФ, сдвиги фаз между фазными напряжениями и соответствующими фазными токами равны между собой, нагрузку называют симметричной.

При симметричной нагрузке

сдвиги фаз определяются по формуле

При соединении «звездой» 

Ток в нейтральном проводе

При симметричной активно – индуктивной нагрузке , т.е. нейтральный провод не нужен.

При симметричной активной нагрузке

 или

Если ; нагрузка несимметричная, в нейтральном проводе – и определяется по векторной диаграмме, т.е. обязательно нужен нулевой провод.

Для несимметричной нагрузки активная мощность:

III. ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ

 1. Собрать схему с симметричной активной нагрузкой. Включить цепь к трехфазному источнику и, регулируя сопротивления фаз RA, RB, RC , добиться одинаковых показаний фазных амперметров А1, А2, и А3. С помощью амперметра проверить отсутствие тока в нейтральном проводе, затем его отключить и убедиться в возможности нормальной работы трёхфазной симметричной системы без этого провода. Данные измерения фазных и линейных величин занести в таблицу.

 2. Плавным (или ступенчатым) регулированием сопротивления RA, RB, RC отдельных фаз потребителя установить неравномерную нагрузку при включённом нейтральном проводе определяет степень не симметрии фазных токов. Результаты измерений занести в таблицу.

 


 3. Сохранив параметры цепи по п. 2, отключить нейтральный провод и измерить токи в фазах, напряжения между точками обрыва нейтрала (смешение нейтрали). Убедиться в нарушении фазных напряжений и появлении между нейтралами источника и приёмника. Данные измерений занести в таблицу.

 4.Отключить цепь от источника и заменить активные сопротивления А, В и С на индуктивные и ёмкостные соответственно (или наоборот). Восстановить соединение нулевого провода и, изменяя параметра RA, L и С добиться приближённого равенства токов IA=IB=IC, Убедиться в том, что даже точное равенство фазных токов по действующим величинам не обеспечивает отсутствие тока в нулевом проводе. Данные измерения занести в таблицу. Записать также данные при обрыве нейтрали.

 5. Составить в масштабе топографические векторные диаграммы токов и напряжений для всех режимов работы цепи по п.п 1- 4. Сравнить величину нулевого тока, полученного из векторной диаграммы и данные измерений.

 6. Сделать выводы по вопросам:

 а) назначение нулевого провода;

 б) понятие симметрии трехфазной цепи- строгой и условной.

ИЗМЕРЕНИЯ

Вычисления

ВИД НАГРУЗКИ

IA A

IB A

IC A

IO A

UA B

UB B

UC B

UAB B

UBC

B

UCA

B

UAВ UA

UBС

UB

UCА

UC

1.Симметричная активная

2.Несимметричная активная

3.Тоже без нулевого провода

4.Смешанные R, L, C

c нулевым проводом

5.Тоже без нулевого провода

IY. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие существуют способы соединения трехфазных цепей, в каких случаях они применяются?

2. Какое назначение нулевого провода?

3. Что такое равномерная и неравномерная трехфазная нагрузка?

4. В каком случае трехфазные токи и напряжения образуют симметричную систему?

5. Что такое чередование фаз трехфазной системы, и как оно влияет на ток в нейтральном проводе при смешанной нагрузке?

6. Как изменяются фазные напряжения и токи в симметричной трехфазной цепи, если один и тот же трехфазный потребитель переключить со «звезды» на «треугольник»?

7. Почему в четырех проводных линях трехфазный цепей нейтральный провод имеет меньший диаметр (сечение), чем фазные провода?

8. Привести примеры симметричных трехфазных потребителей, известные вам из практики.

Типография: листовки а6, типография, цифровая печать;рубашка поло maestro casual
Лабораторные и контрольные работы по электротехнике