2GW_Lab_trekhfaznye_tsepi

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Электротехника и электрооборудование предприятий»

Отчет

По лабораторной работе № 4W

«Исследование трехфазных цепей»

Выполнил студ. гр. БМТ-11-01 Ширшов Ф.Д.

Проверил к.т.н., доцент Гузеев Б. В.

Уфа 2012

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1 Проверка основных соотношений между линейными и фазными токами и напряжениями для симметричного режима при соединении нагрузки звездой или треугольником.

1.2 Сравнение активной мощности, потребляемой нагрузкой, и линейных токов при переключении симметричной нагрузки со звезды на треугольник.

1.3 Оценка в четырехпроводной трехфазной системе свойств нулевого (нейтрального) провода.

1.4 Научиться строить векторные диаграммы для различных случаев возникновения несимметричного режима.

2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Теоретические сведения о трехфазных цепях.

3 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО МАКЕТА

Для выполнения лабораторной работы используется ПЭВМ с загруженной моделирующей программой Electronics Workbench 5.0. Используемая модель схемы (рисунок 1) находится в файле lab4.ewb. На схеме переключение всех ключей блока SА производится клавишей “A”, а переключение ключей SB, SС и SD – клавишами “B”, “С” и “D” соответственно.

4 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

4.1. Произвести проверку основных соотношений между линейными и фазными токами и напряжениями для симметричного режима при соединении нагрузки звездой и треугольником.

При выполнении установить фазные напряжения источника E_a ,E_b ,E_c с соответствующим фазовым сдвигом и сопротивления нагрузки R_a, R_b, R_c.

Принять: E_Ф = N 127=25 127=381 (В); R_Ф =N 22= 25 22=66 (Ом),

где N – номер варианта.

Установить переключатель SА в положение 1, (звезда) переключатель SВ в положение 1. Включить схему и измерить линейные и фазные токи и напряжения в одной фазе, затем переключатель SА перевести в положение 2 (треугольник). Включить схему и измерить линейные и фазные токи и напряжения в одной фазе. Рассчитать потребляемую в трех фазах мощность для двух схем включения. Результаты расчетов и экспериментов отразить в таблице1. Рисунок 1 – Схема лабораторного макета Таблица 1 - Данные по выполнению п.4.1 SA нагрузка I U I U P 1 звезда 5.773 219.97 5.773 127 2199.5 2 треугольник 10.00 381.05 10.00 220.0 6600

Для симметричной цепи соответствие между линейными и фазовыми активными величинами определяются следующими формулами: для соединения нагрузки звездой , ; для соединения нагрузки треугольником , . Мощность, потребляемая тремя фазами при активной нагрузке, рассчитывается по выражениям =3 .

4.2 Исследование четырехпроводной трехфазной системы.

При выполнении установить переключатель SА в положение 1 (звезда), переключатель SВ в положение 1.

4.2.1 Включить схему и записать показание приборов для случая:

R_a =R_b =R_c.

4.2.2 Увеличить сопротивление в фазе А в десять раз. Включить схему и записать показание приборов для случая: 10 R_a >R_b = R_c .

4.2.3 В фазу А включить конденсатор C_a (ключ SD) с емкостным со-противлением. Включить схему и записать показание приборов.

4.2.4 Установить сопротивления R_a=R_b=R_c , разомкнуть переключатель SС (имитация обрыва линейного провода в фазе С). Включить схему и записать показание приборов.

Все полученные данные зафиксировать в таблице 2.

Таблица 2 – Данные по выполнению п.4.3.

Пункт	Измерение								Вычисление
4.2.1.	220,0	127,0	127,0	127,0	5,773	5,774	5,772	17,319	5,773	5,774	5,772	17,319	6598,5
4.2.2.	220,0	181,4	110,4	110,03	0,825	5,016	5,016	10,857	0,825	5,016	5,016	10,857	3769,5
4.2.3.	220,0	181,4	110,4	110,03	0,825	5,016	5,016	10,857	0,825	5,016	5,016	10,857	3769,5
4.2.4.	220,0	110,0	110,0	0,03	0,5	0,5	0,000	1,0	0,5	0,5	0,000	1,0	330

4.3 Исследование трехпроводной трехфазной системы с нагрузкой, соединенной в звезду.

При выполнении установить переключатель SА в положение 1, переклю-чатель SВ в положение 2, переключатель SС в положение “замкнуто”.

4.3.1 Включить схему и записать показание приборов для случая:

R_a =R_b =R_c.

4.3.2 Увеличить сопротивление в фазе А в десять раз. Включить схему и записать показание приборов для случая: 10 R_a >R_b = R_c .

4.3.3 В фазу А включить конденсатор с емкостным сопротивлением . Включить схему и записать показание приборов.

4.3.4 Установить сопротивления R_a =R_b =R_c , разомкнуть переключатель SС (имитация обрыва линейного провода в фазе С). Включить схему и записать показание приборов.

Результаты измерений зафиксировать в таблице3.

Таблица 3 – Данные по выполнению п.4.3

Пункт	Измерение								Вычисление
4.3.1.	220,0	127,0	127,0	127,0	5,773	5,774	5,772	381,0	5,773	5,774	5,772	381,0	6598,5
4.3.2.	220,0	127,0	127,0	127,0	0,0577	5,773	5,772	381,0	0,0577	5,773	5,772	381,0	4420,8
4.3.3.	220,0	127,0	127,0	127,0	0,0577	5,773	5,772	381,0	0,0577	5,773	5,772	381,0	4420,8
4.3.4.	220,0	127,0	127,0	0,279	0,0577	0,0577	0,000	381,0	0,0577	0,0577	0,000	381,0	44,028

4.4 Исследование трехфазной системы “звезда-треугольник”.

При выполнении установить переключатель SА в положение 2.

4.4.1 Включить схему и записать в таблицу 4 показание приборов для случая R_a =R_b =R_c .

4.4.2 Увеличить сопротивление в фазе А в десять раз и записать показание приборов для случая: 10 R_a >R_b = R_c .

4.4.3 В фазу А включить конденсатор с емкостным сопротивлением

Х_a ≈ R_b = R_c . Включить схему и записать показание приборов.

4.4.4 Установить сопротивления R_a=R_b =R_c , разомкнуть переключатель SС (имитация обрыва линейного провода в фазе С). Включить схему и записать показание приборов.

Таблица 4 – Данные по выполнению п.4.4.

	Измерения
4.4.1.	220,0	219,9	219,9	17,32	17,32	17,31	9,99	10,00	10,00
4.4.2.	220,0	219,9	219,9	10,54	17,32	10,53	1,00	10,00	10,00
4.4.3.	220,0	219,9	219,9	10,54	17,32	10,53	1,00	10,00	10,00
4.4.4.	220,0	110,0	110,0	1,501	1,501	0,000	0,5	1,000	0,5

Выводы: 1) Для симметричной нагрузки приведенные формулы являются: верными.

Переключение нагрузки со звезды на треугольник приводит к уменьшению выделяемой в нагрузке мощности. Мощность при переключении нагрузки со звезды на треугольник изменяется в 3 раза. Линейные токи при этом изменяются в 2 раза.

2) При наличии нейтрального (нулевого) провода фазные напряжения остаются одинаковыми при любой несимметричной нагрузке.

3) Смещение нейтрали появляется в трехфазной системе “звезда – звезда” при несимметричной нагрузке.