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
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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|