Работа 4 исследование трехфазной цепи

Цель работы - освоение методов расчета трехфазной цепи, получение навыков включения измерительных приборов, коммутирующей аппаратуры, на­выков соединения однофазных электроприемников звездой и треугольником, освоение методов измерения в трехфазной цепи, опытное определение соотношений между фазными и линейными напряжениями и токами.

В данной работе в качестве электроприемников используются блоки активной нагрузки 67-142. Работа состоит из двух частей: "Исследование трехфазной це­пи при соединении электроприемников звездой"; "Исследование трехфазной цепи при соединении электроприемников треугольником".

Экспериментальному исследованию предшествует теоретический расчет несимметричного электроприемника, который студент выполняет дома.

При выполнении работы необходимо знать следующее.

Фаза нагрузки – блок активной нагрузки 67-142 (Z_p).

Фазное напряжение (U_ф) - напряжение между началом и концом фазы

(фазой электроприемника является, группа резисторов блока активной нагрузки.).

Линейные провода обозначены на схемах L1, L2 и L3.

Линейное напряжение (U_л) - напряжение между линейными проводами, соединяющими начала фаз источника питания и электроприемника.

Фазный ток (I_ф) - ток в фазе. I₂, I_p.

Линейный ток (I_л) - ток в линейном проводе I₁, I_L, I_A.

Нейтральная точка - место соединения концов фаз электроприемника n (или источника N) в узел при соединении их звездой.

Нейтральный провод - провод, соединяющий нейтральные точки N и n источника питания и электроприемника. На электрических схемах его обо­значают буквами N, PN или PEN. Нейтральный провод предназначен для выравнивания напряжений на зажимах приемника при неравномерной нагрузке приемника, соединенного звездой. Ток в нейтральном проводе обозначают I_N.

Равномерная (симметричная) нагрузка - нагрузка, при которой активные и реактивные сопротивления всех фаз приемника соответственно равны, в противном случае нагрузка является неравномерной. При равномерной нагрузке трехфазные системы токов и напряжений электроприемника являются симметричными, т.е. во всех фазах токи и напряжения сдвинуты по фазе друг относительно друга на 2π/3, активные Р_ф, реактивные Q_ф и полные S_ф мощности во всех фазах приемника равны.

В разделе «Описание блоков модульной системы» на рис.1 представлен общий вид стенда и приведено описание блоков.

В данной работе для исследования трехфазной цепи используют следующие блоки:

• Рама системы 91-200

• Универсальный источник питания Power supply 60-105. • Коммутируемые трехфазные нагрузочные резисторы Three Phase Resistive Load 67-142 • Типовой комплект проводов для коммутационных панелей Lead set 68-800

Обычные измерительные приборы:

• Вольтметр и амперметр переменного тока ac Voltmeter & Ammeter (опция CI12) 68-117 • Цифровой мультиметр Single & Three Phase Measurements (опция CI1) 68-100 • Два электродинамических ваттметра Electrodynamics Voltmeters (опция CI2) 68-204

 либо: Виртуальные измерительные приборы (опция 60-070-VIP): • Многоканальный блок ввода / вывода Multichannel I/O 68-500 • Программное обеспечение Software Pack 68-912 USB.

Блок трехфазной активной нагрузки состоит из трех групп нагрузочных резисторов, каждая группа содержит три параллельно соединенных резистора, которые с помощью выключателя могут быть включены или выключены из группы. Кроме того, каждая группа может быть соединена последовательно или параллельно одна с другой. Общий вид блока трехфазной активной нагрузки представлен на рис. 4.1.

Рис.4.1. Общий вид блока трехфазной активной нагрузки

Рабочее напряжение, подаваемое на блок нагрузочных резисторов 120÷250 В. Максимальная нагрузка 100 Вт (0,5 А) на каждую группу резисторов.

Возможные варианты сопротивлений блока трехфазной активной нагрузки

приведены в таблице 4.1.

Таблица. 4.1. Возможные варианты сопротивлений