Программа работы1. Ознакомиться с лабораторным стендом и выбрать необходимые измерительные приборы и электрооборудование.2. Собрать измерительную цепь (рис. 3.1) и после проверки ее преподавателем записать паспортные данные используемых приборов в таблицу "Паспортные данные приборов".3. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной симметричной активной нагрузки , соединенной звездой с нейтральным и без нейтрального провода.4. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной несимметричной активной нагрузки, соединенной звездой с нейтральным и без нейтрального провода.5. Исследовать аварийные режимы (при обрыве линейного провода) работы цепи, состоящей из трехфазной несимметричной активной нагрузки, соединенной звездой с нейтральным и без нейтрального провода.6. НИРС. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной несимметричной разнохарактерной нагрузки, соединенной звездой.

---

Методические указания по выполнению работы

1. 
   Выбор пределов измерительных приборов производится исходя из следующих условий:
   

а) предел измерения вольтметра определяется величинами линейных напряжений, на которые включается исследуемая трехфазная цепь (220 В);б) при сборке схемы в качестве нагрузок фаз использовать ламповые реостаты (А – Х, В – У, С – Z), обладающие активными сопротивлениями, равными приблизительно 300 Ом. Поэтому пределы измерений амперметров, включенных в фазные цепи, следует выбрать равными 0,5 А;Рис. 3.1Принципиальная электрическая схема при исследовании трехфазной системы нагрузок, соединенных звездойв) предел измерения амперметра, включенного в нейтральный (нулевой) провод, выбирается исходя из того, что ток в нейтральном проводе равен векторной сумме фазных токов. При несимметричной нагрузке, когда сопротивления фаз значительно отличаются друг от друга, ток в нейтральном проводе не превосходит 0,5 А.2. Измерения произвести для режимов, указанных в табл.3.1.:а) для получения симметричной нагрузки включить все лампы в реостатах A – X, B – Y, C – Z;б) для получения несимметричной нагрузки в фазе A – X оставить включенными все лампы, в фазе B – Y включить четыре лампы, а в фазе C – Z –три лампы, при этом амперметры РА1, РА2, РА3 должны показывать разные, значительно отличающиеся друг от друга, токи;в) для получения аварийного режима следует отключить линейный провод от фазы А выключателем S1. Во всех перечисленных случаях измерение токов производить при отключенном вольтметре. Величины линейных и фазных напряжений измерять между соответствующими клеммами ламповых реостатов.Результаты измерений записать в табл. 3.1.Обработка результатов измерений и составление отчета по работе

---

Обработка результатов измерений включает в себя построение векторных диаграмм напряжений и токов и расчет соотношений линейных и фазных напряжений.При соединении нагрузок звездой векторы линейных напряжений в соответствии со вторым законом Кирхгофа равны векторной разности фазных напряжений: (3.1)где – векторы соответствующих фазных напряжений на нагрузке; – векторы соответствующих линейных напряжений на нагрузке.Ток в нейтральном проводе согласно первому закону Кирхгофа равен векторной сумме фазных токов : (3.2)где – вектор тока в нейтральном проводе; – векторы соответствующих фазных токов.Если сопротивления нагрузок, включенных в отдельные фазы равны по абсолютной величине и имеют один и тот же характер (активные, индуктивные или емкостные), то нагрузка считается симметричной.Таблица 3.1Экспериментальные данные исследования цепи трехфазного переменного тока при соединении нагрузок звездой

№ опыта	Bид нагрузки	Режим работы цепи	Измерено											Вычислено
			UAB, B	UBC, B	UCA, B	UAX, B	UBY, B	UCZ, B	IAX, A	IBY, A	ICZ, A	IN, A	UN, B	UЛ/UФ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	Симметричная	С нейтральным проводом
2		Без нейтрального провода
3	Несимметричная	С нейтральным проводом
4		Без нейтрального провода
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
5	Несимметричная	С нейтральным проводом при обрыве линейного провода
6		Без нейтрального провода при обрыве линейного провода

---

Векторные диаграммы напряжений и токов строятся на основании уравнений (3.1) и (3.2). На рис. 3.2 приведен пример построения векторной диаграммы для симметричной активной нагрузки.При соединении приемников звездой с нейтральным и без нейтрального провода и симметричной нагрузке линейные напряжения: (3.3)где U_Л и U_Ф – соответственно линейное и фазное напряжение.При симметричной нагрузке фазные токи равны между собой. Их векторная сумма равна нулю, в нейтральном проводе ток отсутствует. Вследствие этого при симметричной нагрузке, соединенной звездой, нейтральный провод не нужен.При несимметричной нагрузке величины фазных напряжений зависят от наличия или отсутствия нейтрального провода.При наличии нейтрального провода величины фазных и линейных напряжений остаются такими же, как и при симметричной нагрузке. Фазные токи, вследствие различных сопротивлений фаз, имеют разные значения, по нейтральному проводу протекает ток I_N, определяемый уравнением (3.2).Рис. 3.2.Векторная диаграмма напряжений и токов при симметричной активной нагрузке с нейтральным и без нейтрального проводаПример векторной диаграммы для несимметричной активной нагрузки представлен на рис. 3.3, а. При несимметричной нагрузке, соединенной звездой без нейтрального провода, изменение тока какой-нибудь фазы вызывает такое изменение токов двух других фаз, при котором сумма векторов трех токов всегда равна нулю.Возникновение несимметричности нагрузки в схеме «звезда» без нейтрального провода сопровождается перераспределением или, как называют, перекосом фазных напряжений. Фазные напряжения различны по величине, и сдвиг между ними отличен от 120⁰. Пример векторной диаграммы напряжений и токов для случая несимметричной активной нагрузки без нейтрального провода представлен на рис. 3.3 б, где пунктиром показаны фазные напряжения источника электропитания (сети). а)б)

---

Рис. 3.3. Векторные диаграммы напряжений и токов при несимметричной нагрузке, соединенной звездой:а – при наличии нейтрального провода, активная нагрузка; б – при отсутствии нейтрального провода, активная нагрузкаИз векторной диаграммы следует, что фазные напряжения по своему абсолютному значению и по фазе отличаются от фазных напряжений сети, так как между нейтральными точками N-N´ существует напряжение U_N, зависящее от величины и характера нагрузки отдельных фаз.При обрыве линейного провода (аварийный режим) и при наличии нейтрального провода напряжения на подключенных к действующим линейным проводам фазах и линейное напряжение между этими линейными проводами остаются таки же, как и при наличии всех трех линейных проводов.Векторная диаграмма напряжений и токов для случая активной нагрузки при обрыве линейного провода, питающего фазу А, представлена на рис. 3.4, а. При обрыве линейного провода и отсутствии нейтрального провода в несимметричной нагрузке, соединенной звездой, величины фазных напряжений становятся существенно различными (рис. 3.4, б). а)б)Рис. 3.4. Векторные диаграммы напряжений и токов при обрыве линейного провода:а – при наличии нейтрального провода, активная нагрузка;б – при отсутствии нейтрального провода, активная нагрузкаВекторы фазных напряжений и принимают значения ´ и ´. Нейтральная точка N перемещается в точку N´, линейное напряжение остается прежним, как и при наличии нейтрального провода. Сумма векторов токов . Из-за отсутствия нейтрального провода между нейтральными точками источника электропитания и нагрузки появляется напряжение

---

Смотрите также файлы

• План работы классного руководителя Школы Минпросвещения России.docx

• Пп Вид деятельности Целевое назначение.doc

• Костюк, Я. И.docx

• Знакомство.docx

• азастан Республикасыны Мемлекеттік Туын жне Мемлекеттік Елтабасын.docx