M02371
.pdf61
із відповідними фазними напругами. Трикутник, що утворений лінійними струмами, нерівнобічний.
Рисунок - 7.2. Векторні діаграми напруг і струмів в робочому режимі: а – для симетричного навантаження; б – для несиметричного
7.1.3 Аварійні режими
Як аварійні режими трифазного кола розглядаємо обрив лінійного і фазного проводів.
При обриві лінійного проводу, наприкладC −c , система с трифазної перетворюється на однофазну (рис.7.3) із мішаним
сполученням споживачів. Zbc і Zca поєднані послідовно між собою і паралельно доZab і знаходяться під напругоюU ab . Якщо залишити, ті ж
самі умовні позитивні напрямки струмів, що прийняті в трифазних колах, то можна записати
Iab = |
U AB |
; Ibc = Ica = |
U AB |
; |
|
|
Zbc + Zca |
||||
|
Z AB |
|
|||
I A = −I B = Iab − Ibc =U AB |
(Zbc |
+ Zca )Zab |
|||
Zbc + Zca + Zab |
У відповідності з цим побудована векторна діаграма рис.7.3б для випадку, коли Zbc = Zca = Zab = R . Очевидно, що Iab =U л / R ;
62
Ibc = Ica =U л / 2R ,тобто струм Iab не змінився у порівнянні із робочим режимом, а струми Ibc та Ica зменшились удвічі. Лінійний
струм I |
A |
= −I |
B |
= I |
ab |
−I |
bc |
; I |
A |
= I |
ab |
+ I |
bc |
= 3 |
2 |
I |
ab |
. Природно, що |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обчислення без комплексних чисел та векторів можливо тільки тому, що у резистивнім споживачі струм співпадає із напругою за фазою.
Рисунок 7.3 - Схема (а) та векторна діаграма (б) при обриві лінійного проводу в трифазному колі із симетричним навантаженням
При обриві фазного проводу, наприклад " c −a ", сила струму в цій фазі Ica = 0 , в інших фазах струми не змінилися, бо напруга на
фазах залишилась така ж сама, як і в робочому режимі тому, що лінійні проводи не обірвані. Лінійні струми
I A = Iab − Ica = Iab ; I B = Ibc − Iab ;(не змінився) IC = Ica −Ibc = −Ibc .
7.2. Опис лабораторної установки
Для проведення лабораторної роботи на стенді є:
-джерело трифазної напруги (гнізда А, В, С);
-прилади змінного струму АІ..А6, V1;
-резистори змінного опору RІ та R2 (тумблериS1 і S2);
-резистор постійного опору RЗ;
-конденсатор змінної ємності С (тумблери S3).
63
7.3Робоче завдання
7.3.1.Скласти коло за схемою рис. 7.4, вимикнути всі тумблери.
Здозволу викладача увімкнути стенд.
7.3.2Дослідити коло у всіх режимах, що вказані в табл.7.1. У кожнім режимі вимірювати фазні напруги на споживачах, фазні і лінійні струми. Результати записувати в табл.7.1.
Увага! Всі перемикання проводів, крім тих, що ведуть від вольтметру,, треба здійснювати при вимкнутим стенді.
7.3.2.1 Симетричний режим встановити тумблерами S1.1…S1.4 та S2.1…S2.4 так, щоб покази фазних амперметрів А1, А4, А6; були однакові.
Рисунок - 7.4 Принципова схема трифазного кола із сполученням споживачів трикутником
7.3.2.2Обрив лінії А здійснити відмиканням дроту, що з'єднує гнізда А генератора і амперметр АІ, Після вимірювань коло відновити.
7.3.2.3Обрив фази "аb" здійснити відмиканням дроту, що з'єднує точку"x"із амперметром А2. Після вимірювань коло відновити.
7.3.2.4Несиметричне резистивне навантаження встановити тумблерами S1 і S2 так, щоб фазні струми були нерівними.
7.3.2.5Конденсатор в фазу " bc " підімкнуть замість резистора R2. Тумблерами S1 встановити деяке значення струму в амперметрі А4.
Напругу U BC треба вимірювати на затискачах конденсатора. 7.3.3. По закінченні всіх вимірювань стенд вимикнути.
64
Таблиця 7.1 – Дані досліду |
Виміряно |
|
|
|
|
||||||
Назва режиму |
|
|
|
|
|
Обч |
|||||
роботи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
исле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
но |
|
|
Iab |
Ibc |
Ica |
I A |
I B |
IC |
U ab |
Ubc |
Uca |
P |
S |
|
А |
А |
А |
А |
А |
А |
В |
В |
В |
В |
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
А |
Симетричний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрив лінії А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрив фази |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
“ab” |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 ≠ R2 ≠ R3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конденсатор в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фазі |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.4Обробка результатів вимірювань і оформлення звіту
7.4.1Обчислити активну Р та повну S потужність трифазного кола у всіхрежимах. Результати записати в табл.7.1.
7.4.2Побудувати в масштабі векторні діаграми струмів i напруг для всіх режимів. Лінійні струми знайти графічно по фазних струмах i порівняти із результатами вимірювань.
7.4.3.Записати в комплексної формі діючі значення всіх струмів i напруг для одного з режимів по вказівці викладача.
7.4.4.Зробити письмовий висновок про те, в яких випадках споживач у трифазному колі з’єднують трикутником i які переваги такого сполучення.
7.5Контрольні запитання
7.5.1.Як з'єднати фази споживача трикутником? В яких випадках вживають таке сполучення? Які в нього переваги?
7.5.2.Наведіть співвідношення між фазними і лінійними величинами симетричного і несиметричного навантаження при такому сполученні.
7.5.3.Охарактеризуйте усі режими, що вказані в табл.7.1.
7.5.4 Як обчислити потужність трифазного споживача?
65
ЛІТЕРАТУРА
1.Пантюшин В.С. Электротехника.- М.: - Высш. шк., 1976. – 560 с.
2.Электротехника под ред. В.Г. Герасимова, - 3-е изд., - М.:
Высш. шк., 1985. – 480 с.
3.Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М.: Высш.
шк., 1984.- 375 с.
4.Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. – М.:
Высш.шк., 1984. – 377 с.
5.Сборник задач по электротехнике и основам электроники / Под ред. В.С. Пантюшина. – М.: Высш. шк., 1979. – 2533 с.
6.Липатов Д.Н. Вопросы и задачи по електротехнике для программированного обучения. М.: Енергия, 1977. – 304 с.
7.Борисов Ю.М. и др. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1985.-552с.
8.Паначевський Б.І., Свергун Ю.Ф. Загальна електротехніка: Теорія і практикум. – К.: Каравела, 2003. – 440 с.
9.Малинівський С.М. Загальна електротехніка: Підручник. – Львів: Видавництво “Бескид Біт”, 2003. – 640 с.
66
Додаток A
Умовні графічні зображення в принципових електричних схемах
Назва елементу |
Умовне зображення |
Літерне позначення |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Резистор постійний |
4 |
10 |
R |
|
|
||
|
|
|
Резистор змінний із |
|
R |
ступеневим регулю- |
|
|
ванням |
|
|
Конденсатор |
|
|
постійної ємності |
|
C |
Конденсатор змінний |
|
C |
із ступеневим |
|
|
регулюванням |
|
|
Котушка індуктив- |
4 |
L |
ності |
|
|
|
|
|
Прилад |
|
10 |
|
|
|
вимірювальний |
|
P |
|
|
|
Джерело е.р.с. |
|
10 |
|
|
E
Літерне позначення деяких електротехнічних величин:
і- миттєве значення струму;
І |
- |
діюче значення струму, постійний струм; |
Іт |
- |
амплітудне значення струму; |
İт - |
комплексна амплітуда струму; |
|
u |
- миттєве значення напруги; |
|
U |
- |
діюче значення напруги, постійна напруга; |
Úm - комплексна амплітуда напруги; |
||
Z |
- |
комплексний імпеданс (комплексний повний опір); |
Y - комплексний адмітанс (комплексна повна провідність).