Лабораторные работы по электротехнике

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ТРЕХФАЗНАЯ ЦЕПЬ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ «ТРЕУГОЛЬНИКОМ»

I. Цель работы:

1.Изучение различных режимов работы трехфазной цепи при включении приемников энергии по схеме "треугольник":

а) симметричная активная нагрузка,

б) несимметричная активная нагрузка,

в) отключение отдельных фаз и обрыв линейного провода.

2. Экспериментальное исследование соотношений между линейными и фазными токами.

3. Приобретение навыков построения векторных диаграмм токов и напряжений.

II. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ.

Каждая фаза потребителя при соединении «треугольником» подключена к двум линейным проводам. Поэтому независимо от значения и характера сопротивлений потребителей каждое фазное напряжение равно соответствующему линейному напряжению

Ток каждого потребителя, входящего в соединение треугольника, является фазным

 или 

Фазные токи в общем случае не равны линейным токамПо первому закону Кирхгофа к узловым точкам А,В,С можно получить

При симметричной нагрузке

При несимметричной нагрузке нарушается симметрия фазных и линейных токов.

Обрыв линейного провода нарушает нормальный режим 3Х фазной цепи. При этом потребители одной фазы находятся при номинальном фазном напряжении, а потребители двух других фаз оказываются последовательно соединенными и находятся под этим же напряжением.

Изменение нагрузки одной их фаз вызывает изменение фазного тока и 2х линейных токов, но не влияет на фазные напряжения и токи других фаз и на 3x линейный ток.

III. ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Собрать схему с равномерной активной нагрузкой. Подключить цепь к трехфазному источнику и регулируя сопротивления RAB, RBC, RCA, добиться равенства фазных токов. Измерить фазные и линейные токи и напряжения.

Убедиться в том, что . Данные измерений фазных и линейных величин занести в таблицу.

2. Отключить одну из фаз трехфазного потребителя и данные измерений занести в таблицу.

3. Отключить две фазы трехфазной нагрузки и данные измерений занести в таблицу.

4. При включенных фазных сопротивлениях, отключить один из линейных проводов и данные измерений, аналогичных в п. 1, занести в таблицу.

5. Регулируя сопротивления RAB, RBC и RCA, добиться неравенства фазных токов IАВ, IBC, ICA (неравномерная активная нагрузка) и данные измерений занести в таблицу.

6. Пользуясь данными таблицы 4 - 1, вычислить соотношения между линейными и фазными токами и построить топографические векторные диаграммы (в масштабе) для всех режимов работы цепи по п.п. 1-5.

7. Сделать следующие выводы:

а) О влиянии несимметрии трехфазной нагрузки на симметрию фазных напряжений.

б) О соотношении между линейными и фазными токами во всех режимах работы трехфазной цепи.

Измерение

Вычисления

Вид  нагрузки

IAB A

IBC A

ICA A

IA A

IB A

IC A

UAB B

UBC B

UCA B

IA IAB

IB IBC

IC ICA

Симметричная  активная

Обрыв одной фазы

Обрыв двух фаз

Обрыв линейного провода

Несимметричная активная

IY. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Что такое симметричная система токов и напряжений?

2. Как определяется способ соединения трехфазной нагрузки?

3. Почему при соединении потребителя «треугольником» фазные и линейные напряжения равны между собой, а токи нет?

4. Как изменяются линейные токи и напряжения при отключении одной из фаз симметричной трехфазной нагрузки?

5. Как изменяется режим работы цепи при обрыве одного линейного провода?

6. В каком случае линейные токи образуют симметричную систему токов?

7. В чем заключается преимущество многофазных, в частности, трехфазных цепей переменного тока перед однофазными?

8. Приведите примеры симметричных трехфазных потребителей, известных вам из практики?

9. Как соединяется трехфазная нагрузка по схеме «треугольник»?