3. Вопросы для самопроверки

3.1. Что называется явлением взаимной индукции и как математически выражается ЭДС взаимной индуктивности?

3.2. Какие зажимы катушек называют одноимёнными, какие существуют способы их определения?

3.3. Приведите схемы и формулы для определения взаимной индуктивности М катушек.

3.4. В схеме по рис.6.1 параллельно вольтметру подключён резистор R. Можно ли в этом случае найти взаимную индуктивность М катушек через показания вольтметра и амперметра?

3.5. Какие расчётные соотношения проверялись при последовательном соединении катушек в лабораторном эксперименте?

3.6. Что такое «ёмкостный эффект», в чём его проявление, и в каких цепях он возможен?

3.7. Сформулируйте условие передачи активной мощности через узел связи и укажите, чему она равна при последовательном и при параллельном соединении катушек.

3.8. Сформулируйте и покажите на небольшом примере правила «развязки» индуктивной связи.

3.9. Рассчитайте входное сопротивление цепи по рис.6.3 (параллельное соединение, согласное влияние), применив развязку связи.

3.10. Рассчитайте входное сопротивление цепи по рис.6.4 (трансформаторная схема) в режимах холостого хода и короткого замыкания.

Лабораторная работа 7

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ

Цель работы. Экспериментальное исследование различных режимов работы приемников энергии, соединенных звездой и треугольником, при питании их от симметричной трехфазной системы напряжений.

1. Пояснения к работе

Трехфазной называют цепь, в которую входят три ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга. Трехфазные источники энергии и приемники связывают, соединяя их звездой или треугольником.

При соединении трехфазной цепи звездой (рис.7.1) все три фазы приемника или генератора соединяют в одной точке, называемой нулевой точкой или нейтралью приемника, или генератора. Провод, соединяющий нейтрали генератора О и приемника О₁ называют нейтральным или нулевым. Различают фазные напряжения генератора: , , ; фазные напряжения приемника , , ; линейные напряжения генератора: , , ; линейные напряжения приемника: , , .

При симметричном режиме трехфазной цепи линейные и фазные напряжения связаны между собой соотношением

, (7.1)

а линейные токи равны фазным, т.е.

. (7.2)

Ток в нулевом проводе равен геометрической сумме фазных токов

. (7.3)

При симметричной нагрузке ток в нулевом проводе равен нулю, поэтому для этого случая нейтральный провод не применяется. Нулевой провод применяется при несимметричной нагрузке фаз приемника, соединенных звездой. Основное его назначение – выравнивание фазных напряжений приемника.

Как при симметричной, так и при несимметричной нагрузке линейное напряжение равно разности двух соответствующих фазных напряжений, например, для генератора:

; ; . (7.4)

В случае несимметричной нагрузки между нейтральными точками приемника и генератора появляется узловое напряжение, называемое напряжением смещения нейтрали

, (7.5)

а фазные напряжения приемника искажаются (становятся несимметричными):

,

,

.

При соединении трехфазной цепи треугольником (рис.7.2) и симметричной нагрузке линейные напряжения приемника равны фазным, т.е.

, (7.6)

а токи отличаются в раз, причем

. (7.7)

Линейные токи для указанного включения приемников как при симметричной, так и при несимметричной нагрузке рассчитывают на основании первого закона Кирхгофа

; ; . (7.8)

А нализ трехфазных цепей удобно производить с помощью векторных диаграмм. На рис. 7.3 приведена векторная диаграмма симметричной звезды, а на рис.7.4 - векторная диаграмма симметричного треугольника (предполагается, что нагрузка является чисто активной).

Параллельное соединение трех резисторов и ёмкости в каждой фазе позволяет создавать как симметричную, так и несимметричную нагрузки.