Файл: А.М. Микрюков Исследование трехфазных электрических цепей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.06.2024

Просмотров: 58

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

17

Лабораторная работа № 3 ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ

МЕТОДОМ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

Цель работы: ознакомление с методом симметричных составляющих, определение свойств симметричных составляющих при различных режимах работы статической трехфазной системы.

Основные теоретические положения

Метод симметричных составляющих предназначен для расчета несимметричных режимов линейной трехфазной цепи и основан на представлении несимметричной системы величин (токов, напряжений, магнитных потоков), в соответствии с методом наложения, в виде суммы трех систем симметричных величин - симметричных составляющих.

Симметричные составляющие отличаются друг от друга порядком следования фаз и представлены, например, для токов:

системой прямой последовательности:

a2 ,

 

I A1

= I B1

a = I C1

(3.1)

где а = еj120° оператор поворота; системой обратной последовательности:

 

a2

 

 

I A2 = I B2

= I C 2 a,

(3.2)

системой нулевой последовательности:

 

 

 

 

 

 

I A0 = I B0

= I C 0 .

(3.3)

Для получения

симметричных

составляющих

несимметричных

• •

 

 

 

 

трехфазных токов I A, I B , I C

используют формулы:

 


18

 

 

1

 

a2 ),

I A1

=

 

 

 

(I

A + I B a + I C

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

I A2

=

 

 

 

(I

A + I B a2

+ I C a),

3

 

 

 

 

 

 

(3.4)

 

 

1

 

 

 

 

 

• •

 

 

I A0

=

 

 

 

(I

A + I A + I A ).

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично определяют симметричные составляющие несимметричной системы напряжений.

Отношения приложенных к цепи комплексных фазных напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей к соответствующим комплексным фазным токам называются комплексными сопротивлениями цепи прямой (Z1),обратной (Z2) и нулевой (Z0) последовательностей.

В любых симметричных трехфазных статических цепях (т.е. цепях, не содержащих вращающихся частей машин) изменение порядка следования фаз приложенных симметричных напряжений с прямого на обратный не изменяет значения токов. Следовательно, для таких цепей справедливо равенство Z1 = Z2.

Задание для самостоятельной подготовки

1. Определить соотношение между током нейтрального провода и током нулевой последовательности в четырехпроводной трехфазной цепи.


19

2.Определить соотношение между напряжением между нейтральными точками и напряжением нулевой последовательности в трехпроводной трехфазной цепи.

 

A

 

Uа

 

IA

 

 

 

 

 

 

 

Ub

 

 

IB

 

UФ

B

UЛ

Uc

 

 

 

 

 

IС

 

 

C

IN

 

 

 

 

 

 

UnN

 

Рис. 3.1

Порядок выполнения работы

1.В схеме на рис. 3.1 произвести замеры показаний приборов при различных режимах трехфазной цепи, которые указаны в табл. 3.1. Для получения несимметричной нагрузки необходимо изменить ее параметры.

2.По результатам опытов, зафиксированных в табл. 3.1, построить векторные диаграммы напряжений и токов, по которым графически определить симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей для фазных напряжений приемника и фазных токов.


20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состояние

Система

UЛ

UФИ

UnN

Ua

Ub

Uc

Ia

Ib

Ic

IN

опыта

приемника

 

 

 

В

 

 

 

 

 

А

 

1

Симмет-

4-проводная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ричная ак-

(с нейтраль-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тивная на-

ным про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грузка

водом)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Несиммет-

4-проводная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ричная ак-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тивная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

-//-

3-проводная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(без ней-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трального

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

провода)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Обрыв фа-

4-проводная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А, в других

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фазах ак-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тивная на-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

-//-

3-проводная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Короткое

3-проводная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

замыкание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фазы А, в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

других фа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зах актив-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная наг-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. В схеме на рис. 3.1 произвести замеры показаний приборов при различных режимах трехфазной цепи, которые указаны в табл. 3.2. Для получения несимметричного источника необходимо изменить его параметры.


21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состояние

Систе-

UАВ

UВС

UСА

UА

UВ

UС

UnN

Uа

Ub

Uc

Iа

Ib

Ic

IN

опыта

приемника

ма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Симмет-

4-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ричная ак-

про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тивная наг-

водная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

-//-

3-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Несиммет-

4-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ричная ак-

про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тивная на-

водная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

-//-

3-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Обрыв фа-

4-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зы А, в

про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

других фа-

водная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зах актив-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

-//-

3-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Короткое

3-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

замыкание

про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фазы А, в

водная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

других фа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зах актив-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная нагруз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка