ТОЭ 4 сем / ТОЭ ЛАБ / ТФЦ / тфц1 Ярошук Владислав

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ТОЭ

отчет

по лабораторной работе №10

по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ

Студент гр. 9491	__________________________	Ярошук В. А.
Преподаватель		Гарчук А. А.

Санкт-Петербург

2021

Цель: опытная проверка соотношений, связывающих напряжения и токи трехфазных цепей при соединении приемников звездой и треугольником в установившемся синусоидальном режиме.

.

Основные теоретические положения.

На рис. 10.1. изображена четырехпроводная трехфазная цепь, у которой источник и приемник соединены звездой с нейтральным (нулевым) проводом.

Рис. 10.1. Четырехпроводная трехфазная система.

Напряжение узловой точки «О₁» приемника относительно узловой точки «О» источника:

,

где , , – фазные напряжения источника, , , , –проводимости фаз приемника и нейтрального провода.

Фазные напряжения приемника:

, , .

Линейные напряжения приёмника:

, , .

Фазные (линейные) токи:

, , .

Ток нулевого (нейтрального) провода: .

При нулевом сопротивлении нейтрального провода узловое напряжение , что обеспечивает независимый режим работы фаз. В случае симметричного источника и симметричного приемника ( ) линейные и фазные напряжения связаны соотношением при этом, и , поэтому включение или отключение нулевого провода не меняет режима работы цепи.

При отсутствии нулевого провода в несимметричной трехфазной системе имеет место зависимый режим работы фаз приемника: в случае изменения сопротивления одной фазы изменяются все фазные напряжения и токи.

При симметричном источнике с прямым порядком следования фаз , , , (как показано пунктиром на векторной диаграмме рис. 10.2., б). Для определения порядка следования фаз, что важно, например, при запуске трехфазного двигателя, часто используют приемник, соединенный звездой без нейтрального провода, при этом в две фазы включают лампы накаливания, а в третью – конденсатор (причем ). Если предположить, что конденсатор включен в фазу С, то ярко горящая лампа укажет «отстающую» фазу, т.е. фазу А. Схема для проведения опыта и соответствующая векторная диаграмма (ВД) напряжений и токов приведены на рис. 10.2.

Рис. 10.2. Схема цепи по определению порядка следования фаз и её векторная диаграмма.

На рис. 10.3.,а изображена схема трехфазной цепи, у которой приемник соединен треугольником.

Фазные токи приемника:

, , .

Линейные токи:

, , .

При симметричных источнике и приемнике линейные и фазные токи связаны соотношением .

Режим работы фаз приемника является независимым, т.к. напряжения фаз приемника определяются линейными напряжениями источника: . ВД для несимметричной активной нагрузки ( ) представлена на рис. 10.3 б.

Рис. 10.3. Схема трёхфазной цепи и её векторная диаграмма при соединении несимметричной нагрузки треугольником

Активная мощность в цепи с нулевым проводом измеряется тремя ваттметрами и равна:

,

где коэффициент мощности фаз-«Power Factor».

В цепи без нулевого провода мощность измеряется двумя ваттметрами включёнными в две фазы, обмотки напряжения которых включены на линейные напряжения.

Активная мощность равна:

.

Реактивная мощность равна:

,

где – полная мощность той фазы, в которую включен ваттметр.

вфыв

Обработка результатов эксперимента.

1. Исследование свободных процессов в цепи первого порядка.

U_ф= 99,994 U_л= 173,196 Таблица. 10.1

№	,B	,B	,В	, В	, А	, А	, А	, А
1	100	100	100	0,311р	1,736	1,736	1,736	0
2?	100	100	100	6р	1,736	1,736	1,736	0
3	115	115	75	25	1,990	1,990	2,602	0,025м
4	100	100	100	0,017u	1,736	1,736	3,472	1,736
5	86,7	150	86,7	50	1,504	0,14м	1,504	0,05м
6	100	100	100	0,017u	1,736	0	1,736	1,736
7	173,173	173,233	0,058	100	0,182м	0,163м	0,4м	0,1м
8	0	173,2	173,2	100	0,4м	0,185м	0,184м	0,1м

U_Л= 173,205 U_Ф=173,203 Таблица. 10.2

№	, А	, А	, А	, А	, А	, А
1	30	30,753	30,753	17,321	18,186	17,32
2	45,826	30,753	46,483	17,321	18,187	34,641
3	8,976	30,753	34,336	17,321	18,187	17,359
4	17,32	18,187	30,753	0,017м	18,187	17,32
5	17,32	0,021м	17,32	0,017м	0,017м	17,32
6	0,131м	26.847	26.847	8.66	18,187	8.66
7	0.049m	28.227	28.227	12.261	18,187	12.261

Для пункта 3

хвм1 396,126В повер фактор 0,25479В

Хвм2 5.754кВ повер фактор 0,96752

Для пункта 6

U8 86.602 V

U9 173.204 V

U10 86.602 V

Для пункта 7 на всякий случай

122.61

173.204 V

122.336

Вывод:

Форма реакции цепи зависит от вида собственных частот, если вещественные – апериодический режим, если комплексно-сопряженные – периодический режим, если кратные – критический апериодический режим. Результаты аналитических расчетов не совпадают с данными осциллографом, так как цепь не идельна.

Протокол

Исходная цепь:

Исходная цепь: