ТОЕ лаб 14

Лабораторна робота №14.

Частотний (спектральний) метод аналізу режиму роботи електричного кола

Мета роботи. Ознайомитися з основами частотного (спектрального) аналізу режиму роботи лінійного електричного кола із зосередженими параметрами, набути навичок аналізу процесів в електричних колах в середовищі MathCAD.

Хід виконання роботи:

1.  Виконати завдання для самостійної позааудиторної підготовки, а саме:

• Ознайомитися з теоретичними відомостями за темою досліджень;

• Підготувати таблиці для занесення експериментальних даних;

• Освоїти методику розрахунків в програмному середовищі MathCad.

2. Виконати завдання та лабораторну роботу в лабораторії відповідно до наведеної тут програми.

3. Засвоїти відповіді на контрольні питвння до лабораторної роботи та бути готовим відповісти на вибіркові

     2-3 питання з даного переліку (за межами даного ресурсу).

6. Оформити звіт та надіслати викладачу для перевірки одним PDF-файлом, використовуючи даний ресурс.

Контрольні запитання

1. Яке з'єднання струмоприймачів називають з’єднанням трикутником?

Трифазне електричне коло — це сукупність трьох елект­ричних кіл, що мають синусоїдну ЕРС однакової частоти. ЕРС зсу­нуті за фазою на одну третину періоду. Ці ЕРС генеруються в одному (звичайно машинному) джерелі живлення.

Обмотки генератора та навантаження можна об'єднати так, як наведено на рис. 15. Це з'єднання називається з'єднанням трикутни­ком. У цьому разі коло буде трипровідним.

Рис.15

2. За яких умов у симетричному колі трифазного змінного струму при з’єднанні трикутником можна отримати симетричну систему струмів?

При з'єднанні трикутником з трьох обмоток джерела утворює­ться замкнений на себе контур. Точно так само замкне­ний контур можна утворити з трьох фаз приймача.

Загальні точки двох фаз джерела й двох фаз приймача з'єднано лінійними проводами. Так утворюється зв'язана трифазна трипровідна система, в якій кожну обмотку джерела з'єднано з відповідною фазою приймача парою лінійних проводів. Кожний з них забезпечує такий зв'язок у двох суміжних фазах.

3. Якими є співвідношення між лінійними і фазними напругами і струмами при симетричному навантаженні при з'єднанні струмоприймачів трикутником?

Ця вимога виконується при такому порядку з'єднання, коли кі­нець попередньої обмотки з'єднується з початком наступної. Наприк­лад, кінець X фази А з'єднано з початком фази В у загальній точці ХВ, кінець У фази В — з початком фази С в загальній точці YC й кі­нець Z фази С — з початком фази А в загальній точці ZA.

Симетрична система е. р. с., які діють у контурі, має суму, що до­рівнює нулю (рис. 20.7, б): ЕА + Ев + ec = 0.

В цьому випадку при холостому ходу джерела струму в його обмот­ках немає.

При несиметрії системи е. р. с. їх сума не дорівнює нулю; тому вже при холостому ходу в обмотках джерела утворюється струм, який може бути великим навіть при малій несиметрії, оскільки опір обмоток не­значний.

При неправильному вмиканні обмоток, коли дві сусідні фази з'єд­нано печатками або кінцями (рис. 20.8), сума е. р. с. в контурі дорівнює подвоєному значенню е. р. с. фази.

Із схеми з'єднання трикутником видно, що фазні та лінійні напруги збігаються, оскільки кінець однієї фази з'єднано з початком іншої

4. Як графічним методом (за допомогою векторної діаграми) визначити лінійні струми за відомими фазними струмами?

векторні діаграми в ланцюгах струму і напруги Аналіз правильності установки і підключення вимірювальних трансформаторів струму ТА і напруги TV, виконання вторинних ланцюгів струму і напруги, а також правильності включення пристроїв релейного захисту, як правило, виробляють по векторних діаграм. Векторна діаграма визначає положення вимірюваних векторів струмів або напруги щодо симетричною трифазної системи фазних або лінійних напруг у відповідній системі координат. Векторні діаграми для оцінки правильності включення спрямованих захистів необхідно обов'язково знімати щодо напруги, підведеної до даних захистах. В інших випадках, коли до захисту підводять тільки ланцюга струму або тільки ланцюга напруги, наприклад під час перевірки диференціальних і максимальних струмових захистів, фільтрових захистів зворотній послідовності, векторні діаграми можна знімати щодо будь-якої системи напруг, синхронної з перевіряються приєднаннями.

5. Що відбувається в колі трифазного змінного струму при з’єднанні струмоприймачів трикутником у випадку порушення симетрії навантаження?

У симетричному трифазному колі сталося подовжнє порушення симетрії, що може трактуватися як послідовне увімкнення несиметричного приймача з доки невідомими напругами UA , UB , UC та струмами IA , IB , IC . Розрахункова схема нових умов роботи двигуна наведена на рис. 6.4.

6. Яким чином впливає на роботу струмоприймачів, що з’єднані трикутником, обрив лінійного провідника при симетричному та несиметричному навантаженні?

При наявності нейтрального проводу приймачі, які підключені до непошкоджених проводів, обрив лінійного проводу не відчувають. У випадку обриву фази А опори навантажень і виявляються з’єднаними послідовно, тому , .

7. Яким чином впливає на роботу струмоприймачів, що з’єднані трикутником, обрив фазного провідника при симетричному та несиметричному навантаженні?

При наявності нейтрального проводу приймачі, які підключені до непошкоджених проводів, обрив лінійного проводу не відчувають.

Обрив одного з лінійних (фазних) провідників або спрацювання однополюсного апарата захисту (наприклад, плавкого запобіжника) в його колі призводить до перетворення схеми "трикутник" в однофазне розгалужене електричне коло. Такий режим роботи називається "неповнофазним" та є пожежонебезпечним. приведено схему з’єднання споживачів трифазного струму "трикутником" при обриві лінійного (фазного) провідника С.

8. Яким чином можна визначити активну потужність у трипровідному колі трифазного змінного струму?

Загальна потужність трифазної системи (активна і реактивна) визначається сумою потужностей окремих фаз: P = P_A + P_B + P_C; Q = Q_A + Q_B + Q_C.

9. За допомогою яких електровимірювальних приладів можна виміряти активну потужність при з’єднанні струмоприймачів трикутником?

ватметра, амперметра та вольтметра.