Тема 1.5. Трехфазные цепи
Содержание учебного материала
Соединение обмоток трехфазного генератора. Соединение нагрузки «звездой», «треугольником»
Лабораторные занятия
Исследование работы трехфазной цепи при соединении потребителей «звездой».
Исследование работы трехфазной цепи при соединении потребителей «треугольником»
Методические указания по изучению темы 1.5.
При изучении трехфазной системы следует обратить внимание на ее преимущества перед однофазной.
В результате изучения темы необходимо получить навыки построения векторных и топографических диаграмм, исследования и расчета трехфазных электрических цепей при симметричной и несимметричной нагрузках. При изучении темы следует обратить внимание на существующие способы включения осветительной и силовой нагрузок в трехфазную сеть. Необходимо научиться правильно выбирать схему соединения (звезда или треугольник) в зависимости от напряжения сети и номинального напряжения потребителя электрической энергии.
При
соединении звездой фазное напряжение
меньше линейного в
раза, а токи фазные и линейные равны:
;
Iф
= Iл.
При соединении треугольником:
Uф
= Uл
;
При равномерной нагрузке потребителей, соединенных звездой, нейтраль генератора совмещается с нейтралью потребителя.
Однако, при неравномерной нагрузке фаз появляется смещение нейтрали, и в нулевом проводе течет ток. Значение этого тока зависит от разности нагрузок в фазах. Нулевой провод при неравномерной нагрузке фаз необходим для уравновешивания фазных напряжений, следовательно, при равномерной нагрузке фаз в нулевом проводе нет никакой необходимости. В симметричных трехфазных цепях расчет ведется для одной фазы с использованием методов расчета однофазных цепей.
При несимметричных нагрузках расчет ведется для каждой фазы в отдельности символическим методом. В несимметричных трехфазных цепях активная мощность определяется как арифметическая сумма активных мощностей фаз, а реактивная мощность – как алгебраическая сумма реактивных мощностей. Индуктивные реактивные мощности берутся со знаком «+» (плюс), а реактивные мощности емкостного характера берутся со знаком «-» (минус).
При изучении вращающегося магнитного поля необходимо уяснить, что токи, проходящие через обмотки статора трехфазного двигателя, изменяются по синусоидальному закону и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 1200:
А = Imsin t ;
В = Imsin (t - 1200);
C = Imsin (t + 1200).
При соединении фаз генератора и приемника (за исключением осветительной сети) необходимо соблюдать последовательность чередования фаз и соединение концов обмоток источника треугольником. Нужно уяснить, какие последствия возникают при неправильном соединении.
Итогом изучения данного материала является выполнение лабораторных работ по исследованию работы трехфазной цепи при соединении потребителей «звездой» и «треугольником»
Тема 1.6. Электрические измерения
Содержание учебного материала
Средства измерения электрических величин. Устройство электроизмерительных приборов. Погрешность приборов
Методические указания по изучению темы 1.6.
Электроизмерительная техника является составной частью метрологии и электротехники. Она использует физические эффекты и закономерности электротехники для измерения электрических и неэлектрических величин, которые при помощи преобразователей могут быть превращены в электрический сигнал, пригодный для измерения. Следует понять основные понятия: эталон, мера, величина, единица измерения, метод измерения, поверка, погрешность, показание, точность, чувствительность, шкала и др. Необходимо ознакомиться с системой условных графических обозначений измерительных приборов на электрических схемах и их буквенными международными кодами.
Для полноты понимания такого понятия как погрешность измерения надо изучить классификацию погрешностей, возникающих в ходе измерении. Начать изучение следует с классификации электроизмерительных приборов по системам. Разобраться в принципе действия, обозначении приборов, изучив основные узлы, их назначение и конструкцию. Необходимо освоить следующие типы приборов: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, ферродинамические, индукционные, электростатические и вибрационные. Расширение пределов измерений по току и напряжению с помощью шунтов и добавочных сопротивлений. Схемы включения шунтов и добавочных сопротивлений.