Министерство науки и образования Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Национальный исследовательский

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Электроснабжения и Электротехники

Исследование трехфазной цепи при соединении приемников в треугольник

Отчет по лабораторной работе №3

по дисциплине «Общая электротехника и электроника»

Выполнил

Студент СМо-11-1 ________ Бурлаков А.О. __________

(подпись) Фамилия И.О. (дата)

Принял

Доцент каф. Э и ЭТ ________ Кирюхин Ю.А. __________

(подпись) Фамилия И.О. (дата)

Иркутск 2012

Содержание Исследование трехфазной цепи при соединении приемников в треугольник 1

Содержание 2

Цель работы 3

1 Краткие теоретические сведения 3

2 Порядок выполнения работы 6

3 Расчет 6

Таблица 1. Измеренные и расчетные величины для двух режимов работ. 7

Вычисления к таблице 7

4 Контрольные вопросы 8

Список литературы 11

Цель работы

Исследование трех однофазных приемников, соединенных в треуголь­ник при различных режимах работы цепи.

1 Краткие теоретические сведения

В связи с тем, что значительная часть приемников, включаемых в трехфазные цепи, бывают несимметричными, очень важно на практике обеспечить независи­мость режима работы отдельных фаз. Кроме четырехпроводной цепи подобными свойствами обладают и трехпроводные цепи при соединении фаз приемника тре­угольником. Соединением в треугольник называется соединение, когда конец од­ной фазы соединяется с началом другой, образуя замкнутый контур. Полученные узлы присоединяют к соответствующим началам фаз генератора (рис. 1).

Рис. 1. Схема трехпроводной трехфазной цепи при соединении приемников в треугольник

В треугольник могут соединяться фазы трансформаторов, электродвигателей, фазы осветительной нагрузки и т. д. При соединении фаз приемников с сопротив­лениями Z_afi,Z_ec.Z_caв треугольник каждая фаза включается на линейное напряжение источника. Поэтому фазные напряжения U_ф равны линейным напряжениям U_л т.е.

(1)

Фазные токи I_ав, I_вс, I_са определяются по формулам:

(2)

Линейные токи I_A, I_В, Iс определяются по фазным токам из уравнений, со­ставленных по первому закону Кирхгофа для узлов а, b, c. (рис. 1).

(3)

Из уравнений (3) следует, что любой из линейных токов равен геометриче­ской разности токов тех двух фаз нагрузки, которые соединяются с данным ли­нейным проводом. Векторы линейных токов I_Л можно определить из векторной диаграммы, построенной на основании уравнений (3), для чисто активной нагруз­ки, например, осветительной (рис. 2).

Рис.2. Векторная топографическая диаграмма на­пряжений и токов для симметричной нагрузки

При симметричной нагрузке:

При этом линейный I_л и фазный I_Ф токи связаны числовым соотношением, которое можно определить из заштрихованного треугольника (рис. 2).

Т.е.

При несимметричной нагрузке, т. е. при изменении сопротивления одной из фаз. режим работы других фаз останется неизменным, т. к. сохраняется постоянство напряжений на фазах нагрузки, что является важной особенностью соединения фаз приемника треугольником. Поэтому схему соединения треугольником исполь­зуют для включения несимметричных однофазных приемников, например, осве­тительных приборов в трехпроводную осветительную сеть.

В зависимости от условий работы нагрузки целесообразно изменять способ соединения фаз - переключать со звезды на треугольник и обратно, при этом ли­нейный ток нагрузки изменяется в три раза.

Тогда отношение, т.е.

Активную мощность каждой фазы можно определить по формуле:

а всей цепи:

Активная мощность симметричного трехфазного приемника, как и при соединении фаз звездой, будет равна:

Реактивная мощность каждой фазы определяется по формуле:

Рис.3. Схема трехфазной цепи при соединении фаз приемников в тре­угольник

А1, А2, A3 - амперметры с номинальным значением тока 10 A;А4, А5, А6 - амперметры с номинальным значением тока 5А; SI, S2, S3- выключатели; R1, R2, R3 - переменные резисторы;V - переносной вольтметр с номинальным значением напряжения 300В