Контрольні запитання

1. Сформулюйте закони Ома та Кірхгофа.

2. Яке коло називається простим, а яке складним ?

3. Який порядок розрахунку простого електричного кола ?

4. Сформулюйте правила складання рівнянь для складних електричних кіл відповідно до методу використання законів Кірхгофа.

5. Сформулюйте правила складання рівнянь відповідно до методу накладення.

Бібліографічний список

[ 1. С. 4…40; 2. С. 5…60; 3. С. 7…46; 4. С. 7...32;

5. С. 12...56; 6. С. 31...40; 7. С. 8...29 ].

Лабораторна робота №3 Вивчення з'єднань приймачів електроенергії "Зіркою" та "Трикутником".

Мета: дослідити з’єднання приймачів електроенергії зіркою за 4- та 3-провідними схемами; розрахувати основні величини і побудувати векторні діаграми.

Обладнання:

1. Вольтметр змінного струму на 250 В (PV₁) – 1шт

2. Вольтметр змінного струму на 75 В (PV₂) – 1шт

3. Міліамперметр змінного струму на 300 мА

(PmA₁…PmA₄) – 4шт

4. Електролампи на 220 В, 25Вт (HL₁…HL₉) – 9шт

5. Вимикачі (SA₁…SA₃) – 3шт

6. Комплект з’єднувальних проводів – 1шт

Коротка довідка з теорії

При з’єднанні приймачів електроенергії за схемою зірка з нейтральним проводом необхідно початки фаз підключити до лінійних проводів, а кінці фаз в одну точку, яка називається нейтральною, і з’єднати її з нейтральним проводом мережі.

При симетричній системі напруг фазні напруги рівні за величиною ( U_ax=U_by=U_cz=U_ф) і зсунені одна відносно одної за фазою на кут 120^О. Те ж характерне і для лінійних напруг:

U_AB = U_BC = U_CA = U_Λ.

Навантаження називається рівномірним, якщо при симетричній системі напруг опори фаз рівні: z_a= z_b= z_c= z_ф.

При симетричній системі напруг і рівномірному навантаженні струми у фазах будуть однаковими: I_a=I_b=I_c=I_ф.

Навантаження називається однорідним, якщо кути між струмами і напругами в кожній фазі рівні φ_а = φ_b = φ_c = φ_ф.

Якщо виконуються ці дві умови, то навантаження називається симетричним.

Для з’єднання приймачів електроенергії за схемою зірка з нейтральним проводом характерні наступні співвідношення:

1. Лінійні напруги дорівнюють геометричній різниці фазних напруг при будь-якому навантаженні фаз:

; ; .

2. Лінійні напруги дорівнюють U_Л = U_Ф. при будь-якому навантаженні фаз.

3. Лінійні струми дорівнюють фазним:

I_A = I_a; I_B = I_b; I_C = I_c; I_Λ = I_ф

4. Геометрична сума фазних струмів дорівнює струму в нейтральному проводі _.

Роль нейтрального проводу полягає в тому, що він забезпечує симетрію фазних напруг приймача при несиметричному навантаженні фаз. Тому за цією схемою вмикають однофазні несиметричні навантаження (освітлювальні навантаження та ін.) і режим роботи кожної фази, яка знаходиться під незмінною фазною напругою, не буде залежати від режиму роботи інших фаз.

При з’єднанні зіркою з нейтральним проводом ланцюг виходить трифазним чотирипровідним.

При з’єднанні приймачів електроенергії за схемою зірка необхідно початки фаз з’єднати з лінійними проводами, а кінці фаз в одну точку (нейтральну). Ланцюг при цьому виходить трифазним трипровідним.

Для з’єднання приймачів електроенергії за схемою зірка характерні наступні співвідношення:

1. Лінійні напруги дорівнюють геометричній різниці фазних напруг при будь-якій симетрії напруг:

; ; .

2. При симетричній системі напруг і рівномірному навантаженні: U_Л = U_ф.

3. Лінійні струми дорівнюють фазним струмам :

I_A = I_a; I_В = I_b; I_C = I_c; I_Л = I_ф.

Рис. 8. Схема вимірювання з’єднання приймачів електроенергії зіркою

Таблиця 7

Параметри дослідження з’єднання приймачів електроенергії зіркою

Nвимірювання	Схема з’єднання	Режим наванта- ження	Виміряно
			Фазні напруги, В			Лінійні напруги, В			Лінійні та фазні струми, А
			Uax , В	Uby, В	Ucz, В	UAВВ	UB,С В	UC,АВ	IA= Ia	IB = Ib	IC = Ic
1	Зірка з нейтральним дротом	Симетричний
2	Зірка з нейтральним дротом	Несиметричний
3	Зірка без нейтрального дроту	Несиметричний

		Розраховано
Струм у нейтральному дроті, А	Напруга зміщення нейтралі, В	Опір фаз, Ом			Активні потужності, Вт
In	Un	ra	rb	rc	Pa	Pb	Pc	P

4. Геометрична сума фазних струмів дорівнює нулю :

.

При схемі зірка вмикаються споживачі з рівномірним навантаженням (трифазні асинхронні електродвигуни та ін.).

Розрахунок струмів проводиться в кожній фазі окремо:

; ; ; .

При симетричному навантаженні фаз активна потужність з’єднання дорівнює: .

При несиметричному навантаженні фаз розрахунок активної потужності проводиться в кожній фазі окремо:

P_a=U_axI_acosφ_a, P_b=U_byI_bcosφ_{b ,} P_c=U_czI_ccosφ_c.

Потужність трифазного з’єднання:

P = P_a + P_b + P_c.