U_N.В отчете привести:

• 
  принципиальную электрическую схему с необходимыми пояснениями;
  
• 
  паспортные данные приборов;
  
• 
  векторные диаграммы для режимов, указанных преподавателем.
  

Вопросы для самоконтроля

1. 
   Что такое симметричная нагрузка?
   
2. 
   Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при симметричной нагрузке, соединенной звездой?
   
3. 
   Каково соотношение между фазными и линейными токами при нагрузке, соединенной звездой?
   
4. 
   Какую роль выполняет нейтральный провод?
   
5. 
   Как определить ток, проходящей по нейтральному проводу?
   
6. 
   Какие особенности работы цепи наблюдается при несимметричной нагрузке, соединенной звездой без нейтрального провода?
   

Лабораторная работа №4Исследование цепи трехфазного переменного тока при соединении нагрузок по схеме "треугольник"Цель работыИзучение режимов работы трехфазной цепи переменного тока при соединении нагрузок по схеме «треугольник». Приобретение навыков в построении векторных диаграмм.Программа работы1. Ознакомиться с лабораторным стендом и выбрать необходимые измерительные приборы и электрооборудование.

2. 
   Собрать электрическую цепь (рис. 4.1) и после проверки ее преподавателем записать паспортные данные используемых приборов в таблицу.
   
3. 
   Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной симметричной активной нагрузки, соединенной треугольником, в режимах:
   

а) номинальном;б) при отключении нагрузки в одной из фаз;в) при обрыве линейного провода (аварийный режим).4. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной несимметричной активной нагрузки, соединенной треугольником в режимах:а) номинальном;б)при отключении нагрузки в одной из фаз;в)при обрыве линейного провода (аварийный режим).5. НИРС. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной несимметричной разнохарактерной нагрузки, соединенной треугольником.Рис. 4.1. Принципиальная электрическая схема для исследования трехфазной системы нагрузок,

---

соединенных треугольником

---

Методические указания по выполнению работы

1. 
   Выбор пределов измерительных приборов производится из следующих условий:
   

а) предел измерения вольтметра определяется величинами линейных напряжений, на которые включается исследуемая трехфазная цепь (220В);б) при сборке схемы в качестве нагрузок фаз использовать ламповые реостаты (А – Х, В – У, С – Z), обладающие активными сопротивлениями, равными приблизительно 500 Ом, поэтому пределы измерений фазных амперметров следует выбрать 0,5 А, а линейных амперметров -1 А.2.Измерения произвести для режимов, указанных в табл. 4.1:а) для получения симметричной нагрузки в реостатах А – Х, В – У и С – Zвключить по четыре лампы:б) для получения несимметричной нагрузки в фазе А – Х оставить включенными четыре лампы, в фазе В – У включить три лампы, а в фазе C – Z две лампы , при этом амперметры РА4, РА5, РА6должны показать разные, значительно отличающиеся друг от друга, токи;в) обрыв линейного провода и обрыв фазы имитируются с помощью выключателей S2 и S1.Во всех перечисленных случаях измерения токов производить при отключенном вольтметре. Величины линейных напряжений измерять между соответствующими клеммами ламповых реостатов.Результаты измерений записать в табл. 4.1.Таблица 4.1Экспериментальные данные исследования цепи трехфазного переменного тока при соединении нагрузок треугольником

№ опыта

Вид нагрузки

Режим работы

Измеренные величины

Вычислен- ные

UAB, B

UBC, B

UCA, B

IAB, A

IBC, A

ICA, A

IA, A

IB, A

IC, A

IЛ/IФ

rф, Ом

Симметричная активная нагрузка

Номинальный

При отключенной фазе

При оборванном линейном проводе(аварий-ный режим)

Несимметричная активная нагрузка

Номинальный

При отключенной фазе

При оборванном линейном проводе(аварий-ный режим)

---

Обработка результатов измерений и составление отчета по работеСопротивление нагрузки в фазе рассчитывается по формуле: (4.1)где U_Ф , I_Ф – соответствующие фазные напряжение и ток.На рис. 4.2 представлена упрощенная схема трехфазной цепи при соединении нагрузок треугольником. В соответствии с этой схемой при соединении нагрузок треугольником линейные и фазные напряжения одинаковы:U_Л=U_AB=U_BC=U_CA=U_Ф . (4.2)Отсутствие четвертого провода при постоянстве приложенного к нагрузкам напряжения и, как следствие этого, взаимная независимость фазных токов является некоторым относительным преимуществом соединения треугольником перед соединением звездой.Рис. 4.2. Трехфазная цепь при соединении нагрузок треугольникомЕсли принять направления токов такими, как указано на рис. 4.2, то, применяя первый закон Кирхгофа к трем узловым точкам А, В и С, можно выразить линейные токи цепи как векторные разности соответствующих фазных токов: (4.3)где Ī_AB; Ī_BC; Ī_CA – векторы соответствующих фазных токов; Ī_A; Ī_B; Ī_C – векторы соответствующих линейных токов.В соответствии с указанными закономерностями строится векторная диаграмма, за исходные векторы в которой берутся три вектора напряжений: Ū_AB, Ū_BC, Ū_CA.Пример построения векторной диаграммы токов и напряжений для номинального режима трехфазной цепи при соединении активных нагрузок треугольником приведен на рис. 4.3. Рис. 4.3. Векторная диаграмма токов и напряжений для трехфазной цепи, содержащей соединенную треугольником симметричную активную нагрузкуУгол сдвига между фазным током и напряжением, знак и величина которого зависят от характера и величины фазной нагрузки

---

, определяется по формуле:
(4.4)
где х_ф, r_ф – соответственно реактивное и активное сопротивления нагрузки в фазе.

Векторы линейных токов Ī_A, Ī_B, Ī_C находятся как разности векторов соответствующих фазных токов по уравнениям (4.3).

Просуммировав уравнения (4.3), можно убедиться, что векторная сумма линейных токов независимо от величины фазных токов равна нулю:
Ī_A+ Ī_B+ Ī_C= 0. (4.5)
Если нагрузка симметричная, то фазные, а как следствие, и линейные токи, равны между собой, причем линейные токи в раз больше фазных.

При отключенной фазе подводимые к фазам напряжения не изменяются, поэтому построение векторной диаграммы для этого режима работы следует также начинать с построения векторов напряжений Ū_AB, Ū_BC, Ū_CA.

Построение векторов фазных и линейных токов ведется так же, как и в номинальном режиме.

При обрыве линейного провода (аварийный режим работы) питание цепи становится однофазным и равным линейному напряжению. Вследствие этого на двух соединенных последовательно нагрузках происходит перераспределение линейного напряжения пропорционально величинам сопротивлений нагрузок. В третьей фазе сохраняются нормальные условия питания нагрузки.

Нарушение режима работы нагрузок в двух фазах при обрыве одного линейного провода является основным недостатком соединения нагрузок по схеме «треугольник».

В отчете привести:

- принципиальную электрическую схему с необходимыми пояснениями;

- паспортные данные приборов;

- таблицу с экспериментальными данными;

- векторные диаграммы для режимов, указанных преподавателем.
Вопросы для самоконтроля

1. 
   Сохраняется ли постоянство фазных напряжений при несимметричной нагрузке?
   
2. 
   Какое преимущество имеет схема соединения нагрузок треугольником по сравнению с соединением звездой, звездой с нулевым проводом?
   
3. 
   Влияет ли изменение нагрузки в одной из фаз на величины токов в остальных фазах?
   
4. 
   Отчего зависит угол сдвига фаз φ между фазными напряжениями и соответствующими фазными токами?
   
5. 
   Сохраняются ли одинаковыми соотношениями между линейными и фазными токами при симметричной и несимметричной нагрузке?
   
6. 
   Влияет ли на режим работы остальных нагрузок отключение одной, двух фаз?
   
7. 
   Какие недостатки имеются у схемы соединения нагрузок треугольником?
   

---

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