3.3.3. Построение векторных диаграмм на основе экспериментальных данных

Исходя из экспериментальных данных, построить векторные диаграммы для комплексных амплитуд фазных и линейных напряжений трехфазного источника, фазных напряжений и токов нагрузки, тока нулевого провода напряжения смещения нейтрали.

Вектор тока нулевого провода определить в соответствии с первым законом Кирхгофа как .

При построении векторных диаграмм трехпроводной несимметричной цепи вначале построить векторы комплексных амплитуд фазных напряжений трехфазного источника , , (рис. 3.4).

Для определения потенциала точки N построить окружность радиусом с центром в точке N. Установить расстояние между концами циркуля, соответствующее напряжению U_mа, и из точки А выполнить засечки на построенной окружности.

У становить расстояние между концами циркуля, соответствующее напряжению U_mb, и из точки В сделать засечку на окружности, совпадающую с ранее полученной засечкой. Полученный ток будет соответствовать точке N. Построить векторы , , , , и . О правильности построения можно судить по равенству нулю суммы векторов .

3.3.4. Построение расчетных векторных диаграмм

На основе параметров трехфазного источника записать уравнения для мгновенных значений фазных напряжений u_A, u_B и u_C. Определить комплексные амплитуды фазных напряжений источника , , .

Для симметричной нагрузки определить векторы фазных токов нагрузки , , .

Для несимметричной четырехпроводной цепи определить векторы , , и вектор тока нулевого провода

, (3.1)

где , , – проводимости нагрузки.

Для несимметричной трехпроводной цепи методом двух узлов определить комплексную амплитуду напряжения смещения нейтрали

. (3.2)

Следует отметить, что числитель выражения (3.2) равен (3.1), то есть току, который протекает в нулевом проводе несимметричной четырехпроводной цепи.

Определить фазные напряжения нагрузки вычитанием вектора из соответствующих векторов фазных напряжений трехфазного источника, например

.

Для симметричной и несимметричной нагрузок построить расчетные векторные диаграммы фазных напряжений источника , , , фазных напряжений нагрузки , , , фазных токов нагрузки , , , тока нулевого провода и напряжения смещения нейтрали .

Сравнить расчетные векторные диаграммы с аналогичными диаграммами, построенными на основе экспериментов.

4. Контрольные вопросы

4.1. Трехфазная симметричная система ЭДС. Временные диаграммы.

4.2. Получение трехфазной системы ЭДС.

4.3. Соединение трехфазной обмотки генератора в звезду и в треугольник.

4.4. Схема соединений обмотки трансформатора в звезду и в треугольник.

4.5. Соединение вторичной обмотки трехфазного трансформатора в звезду с нулевым проводом.

4.6. Линейные и фазные напряжения при соединении в звезду, звезду с нулевым проводом и треугольник.

4.7. Уравнения для мгновенных значений фазных напряжений и соответствующих векторов фазных напряжений.

4.8. Векторные диаграммы фазных и линейных напряжений трехфазной обмотки, соединенной в звезду или в звезду с нулевым проводом.

4.9. Векторные диаграммы диаграммы фазных и линейных напряжений при соединении фаз трансформатора в треугольник.

4.10. Стандартные напряжения в трехфазной и однофазной сети.

4.11. Построение векторных диаграмм на основе экспериментальных данных.

4.12. Построение расчетных векторных диаграмм.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Касаткин А.С. Электротехника: Учеб. для вузов / А.С. Касаткин, М.В. Нем­цов. 12-е изд., стер. М.: Академия, 2008. 544 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ

1

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 2.1. Трехфазная симметричная система ЭДС 2.2. Основные схемы соединения фаз трехфазных источников энергии. Значение понятия “фаза” 3. ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 3.1. Описание лабораторной установки 3.2. Предварительное задание 3.3. Программа работы 3.3.1. Определение параметров трехфазного источника синусоидальных напряжений 3.3.2. Исследование цепей с трехфазной резистивной нагрузкой, соединенной в звезду 3.3.3. Построение векторных диаграмм на основе экспериментальных данных 3.3.4. Построение расчетных векторных диаграмм 4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 1 1 3 9 9 10 10 10 11 13 14 16 16

ИССЛЕДОВАНИЕ ТрехфазныХ электрическиХ цепЕЙ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе № 3 по дисциплине

“Электротехника” для студентов направления 151900.62 “Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств” (профили “Металлообрабатывающие станки и комплексы”,

“Конструкторско-технологическое обеспечение кузнечно-штамповочного производства”, “Технология машиностроения”) очной формы обучения

Составители:

Муконин Александр Константинович

Медведев Владимир Алексеевич

В авторской редакции

Компьютерный набор В.Н. Короткова

Подписано к изданию 26.03.2013.

Уч.-изд. л. 1,1. "С"

ФГБОУ ВПО “Воронежский государственный технический университет”