Исследование трехфазных цепей при соединении нагрузки по схеме «треугольник»

Цель работы

1. Опытная проверка основных соотношений для цепи трехфазного тока при соединении потребителей по схеме «треугольник» для симметричной и несимметричной нагрузки фаз.

2. Измерение мощности трехфазной системы.

Краткая теория

При равномерной нагрузке фаз потребителя электроэнергии, соединённого «треугольником» (рис. 7.1), линейный ток больше фазного тока в раз, т.е.I_L=I_Ф, а линейное напряжение равно фазному напряжению: U_L=U_ф.

Рис. 7.1

При неравномерной нагрузке фаз фазные напряжения не изменяются, т.е. они равны, как и при равномерной нагрузке, линейным напряжениям, а изменяются токи в фазах. Так, если сопротивление первой фазы R_АВ изменилось, то изменится и фазный ток I_AB,а это отразится на линейных токах I_L1 и I_L2.

Если произойдёт обрыв одного из линейных проводов или перегорит предохранитель FU1, например, в проводе L1, то в этом случае обе фазы АВ и СА будут соединены последовательно, тогда при одинаковом сопротивлении фаз линейное напряжение распределится между ними поровну, т.е. лампы в этих фазах будут гореть вполнакала. При различных сопротивлениях фаз может случиться, что потребитель в одной из фаз будет находиться почти под полным напряжением, а в другой фазе совсем незначительным напряжением.

Приборы и лабораторное оборудование

1. Амперметры, вольтметры.

2. Ваттметр трёхфазный.

3. Нагрузка по 7 ламп на фазу.

4. Источник питания 220 В.

Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую цепь, изображенную на рис. 7.2.

Рис. 7.2

2. Произвести измерение линейных и фазных напряжений U_Л, U_Ф, токов I_Л, I_Ф при активной нагрузке для следующих режимов работы:

• при равномерной нагрузке;

• при неравномерной нагрузке;

• при обрыве фазы нагрузки;

• при обрыве линейного провода при неравномерной нагрузке

(обрыв фазы сети).

Результаты измерений занести в таблицу 7.1.

Таблица 7.1

Режим нагрузки	UAB B	UBC B	UCA B	IL1 A	IL2 A	IL3 A	IAB A	IBC A	ICA A	Wэксп Вт	Wрасч Вт
	Цена д
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Равномерная
Неравномерная
Обрыв фазы нагрузки
Обрыв линейного провода

• Рассчитать мощность трехфазной цепи по формуле Арона

^.

3. В соответствии с данными измерений построить векторные диаграммы напряжений и токов в выбранном масштабе для всех перечисленных выше

режимов работы.

Контрольные вопросы

1. Какие соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при соединении потребителей электроэнергии в «треугольник»?

2. Какие условия симметрии трёхфазных потребителей электроэнергии?

3. Когда применяется метод двух ваттметров при измерении активной мощности в трёхфазных цепях?

4. Что происходит с соединением по схеме «треугольник» при обрыве фазы сети (линейного провода)?

Лабораторная работа №8