Краткие теоретические сведения и пояснения к работе

Работа трехфазной системы, соединенной по схеме звезды (рис. 13.1), обеспечивается наличием трехпроводной линии генератор - приемник, но чаще применяется четырехпроводная линия, состоящая из трех линейных проводов и одного нулевого или нейтрального.

В такой системе соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями в случае симметричной нагрузки определяется выражениями

При неравномерной нагрузке фаз (без нулевого провода) фазные напряжения в большой степени зависят от распределения нагрузки между фазами: напряжение на фазах с большей нагрузкой (меньшим сопротивлением) понижается, а на фазах с меньшей нагрузкой (большим сопротивлением) - возрастает.

Рисунок 13.1 – Схема трехфазной цепи при соединении приемников звездой

Наличие нулевого провода при неравномерной нагрузке фаз обеспечивает независимость режима работы одной фазы потребителей электроэнергии от другой фазы, так как в этом случае при любых нагрузках фаз система будет оставаться симметричной. Поэтому там, где нагрузка фаз неравномерна (освещение, нагревательные приборы), применяется соединение потребителей энергии звездой с нулевым проводом. Линейные напряжения при любом распределении нагрузок между фазами сохраняют симметричный характер и остаются постоянными, так как мощность генератора значительно больше мощности, потребляемой приемниками электроэнергии.

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с приборами и оборудованием, необходимыми для выполнения работы. Записать их основные технические данные

2. Собрать и представить преподавателю для проверки схему, изображенную на рис. 15.2.

3. Подать питание на схему и измерить токи в линейных и ну левом проводах, линейные и фазные напряжения в цепи с нулевым проводом (выключатель SА2 включен) и без нулевого провода (выключатель SА2 выключен) при

а) одинаковой нагрузке во всех фазах R_A = R_В = R_C (во всех фазах включено одинаковое число ламп);

б) неодинаковой нагрузке во всех фазах R_A ≠ R_В ≠ R_C (в фазе А включены все лампы, в фазе В - три лампы, в фазе С - две лампы);

в) одинаковой нагрузке в двух фазах и отсутствии нагрузки в третьей R_A = R_В, R_C = ∞ (в фазах А и В включены все лампы, в фазе С все лампы выключены).

Рисунок 13.2 – Схема соединения приемников звездой с нулевым проводом.

Таблица 13.1 – Результаты измерений и вычислений.

№

Характер нагрузки и схема измерений

I A

U B

P Вт

R Ом

Ia

Ib

Ic

I0

Ua

Ub

Uc

Uab

Ubc

Uca

P

Pa

Pb

Pc

Ra

Rb

Rc

1

Симметричная Ra=Rb=Rc (SA2 включен)

2

Симметричная Ra=Rb=Rc (SA2 выключен)

3

Несимметричная Ra≠ Rb ≠ Rc (SA2 включен)

4

Несимметричная Ra≠ Rb ≠ Rc (SA2 выключен)

5

Несимметричная Ra=Rb Rc=∞ (SA2 включен)

6

Несимметричная Ra=Rb Rc=∞ (SA2 выключен)

4.Результаты измерений записать в таблицу 13.1.

5.Используя данные измерений п. 3, рассчитать величины, указанные в табл. 13.1, по следующим формулам:

фазные сопротивления

мощности, развиваемые в каждой фазе потребителя

; ; ;

мощность всей системы

6.По данным таблицы 13.1 построить в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений.

7.Составить отчет о проделанной работе.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.Технические данные измерительных приборов и оборудования, используемых в работе.

2. Схема трехфазной цепи при соединении приемников звездой.

3.Таблица с данными измерений и вычислений.

4.Векторные диаграммы токов и напряжений

5. Выводы о проделанной работе.

Лабораторная работа № 14

Тема: Трехфазная цепь при соединении приемников треугольником

Цель работы Проведение измерений токов и напряжений в трехфазной цепи при соединении потребителей электроэнергии треугольником. Проверка на опыте влияния обрыва линейного провода на работу потребителей.

Приборы и оборудование

1. Источник трехфазного тока с напряжением 220 В

2. Ламповый реостат с пятью лампами накаливания и выключателями– 3 шт.

3. Амперметр электромагнитный с пределом измерения ЗА– 3 шт.

4. Амперметр электромагнитный с пределом измерения 5 А –3 шт.

5. Вольтметр электромагнитный с пределом измерения 300 В –1 шт.

6. Разъединитель трехполюсный на 250 В, 20 А –1 шт.

7. Провода соединительные многожильные 2,5 мм² –20 шт.