Пояснения к работе

Для соединения фаз приемника «звездой» их концы (x, y, z) соединяют в одну общую точку n, называемую нулевой, или нейтральной, точкой (рис.14). Начала фаз (a, b, c) присоединяют к проводам, идущим к соответствующим фазам сети (A, B, C). Эти провода называются линейными, а провод, соединяющий нейтральные точки нагрузки n и сети N – нейтральным.

Рис. 14

Трехфазная цепь с тремя линейными и одним нейтральным проводами называется четырехпроводной, а при отсутствии нейтрального провода – трехпроводной. Нагрузка считается симметричной, когда комплексные сопротивления фаз одинаковы или иначе , . При соединении фаз нагрузки «звездой» линейные токи одновременно

являются и фазными, поэтому . Электрическое состояние цепи описывается законами Кирхгофа и Ома:

;

; ; ;

, , ,

где , , – комплексные фазные токи; , , – комплексные напряжения на соответствующих фазах нагрузки; , , – комплексные линейные напряжения; , , – комплексные сопротивления фаз.

	б
Рис. 15

Напряжение между нейтральными точками нагрузки и источника (сети) называются напряжением смещения нейтрали и обозначается . При неравномерной нагрузке фаз и отсутствии нейтрального провода фазные напряжения на нагрузке , , связаны с соответствующими напряжениями источника соотношениями:

; ; ;

Записанным уравнениям соответствуют векторные диаграммы, изображенные на рис.15.

Построение начинается с векторов линейных напряжений, величина которых задается сетью и не зависит от условий опыта. Точка N на векторной диаграмме, соответствующая нейтральной точке генератора, находится в центре треугольника линейных напряжений. Точку n, соответствующую нейтральной точке нагрузки, находят методом засечек. Векторы токов откладывают по отношению к соответствующим векторам фазных напряжений с учетом характера нагрузки фазы (угла ). В качестве примера на рис.15а приведена векторная диаграмма при симметричной активной нагрузке фаз , , а

на рис.15б – для несимметричной нагрузки в трехпроводной системе , .

Домашнее задание

По учебнику [11] и конспектам проработать общие положения о трехфазных цепях, уяснить основные уравнения и соотношения величин, проанализировать частные режимы работы (случай симметричной и несимметричной нагрузок, обрыв фазы нагрузки, короткое замыкание одной фазы) при соединении фаз приемника «звездой» для четырехпроводной и трехпроводной систем. Обратить внимание, при каких условиях выполняется соотношение . Ознакомиться с порядком построения векторных диаграмм токов и напряжений для основных режимов. Изучить схему лабораторной работы (рис.16), освоить методику измерения напряжений, токов и активной мощности в трехфазной цепи, соединенной в «звезду». Изучить принцип действия двухэлементного и трехэлементного ваттметров и схемы их включения.

Приборы и оборудование

Исследование трехфазной цепи проводится на универсальном стенде (см. рис.16), где имеется нагрузка в виде трех ламповых реостатов (активная на­грузка). Для измерения величины токов и напряжений используются амперметр PA1 и вольтметр PV1 с вилками. При включении амперметра PA1 в гнезда соответствующей фазы тумблер, замыкающий эти гнезда, на время измерения ставится в положение «отключено» (SA3 для фазы a, SA5 для фазы b и SA7 для фазы c). С помощью двухэлементного

ваттметра PW1 и PW2 измеряется активная мощность при трехпроводной схеме включения приемников.