1.5 Контрольные вопросы
1.5.1 Изобразите треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей для цепи с активно-емкостной нагрузкой. Чем они отличаются от треугольников для активно-индуктивной нагрузки?
1.5.2 Что называют резонансом напряжений, и каким образом он достигается?
1.5.3 Какую величину имеет коэффициент мощности и угол при резонансе напряжений?
1.5.4 Каким образом можно определить в эксперименте состояние резонанса напряжений (по показаниям приборов)?
1.5.5 Может ли представлять опасность режим резонанса напряжений?
1.5.6 Где может применяться резонанс напряжений в технике?
Лабораторная работа № 2
Исследование трехфазной электрической цепи при соединении нагрузки звездой
2.1 Цель работы
Исследование трехфазной цепи, соединенной звездой при симметричной и несимметричной нагрузке. Вычисление соотношений между номинальными линейными и фазными напряжениями и токами, выяснение роли нейтрального провода.
2.2 Теоретические сведения
При соединении обмоток фаз звездой, их концы объединены в один общий узел, который называется нейтралью, а начала обмоток соединяются с источником тока проводами, которые называются линейными.
В трехфазной системе напряжение между линейными проводами называется линейным (UAВ, UBС, UCА, Uл), а напряжение между началом и концом одной обмотки называется фазным (UA, UB, UC, Uф) (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 Схема соединения обмоток фаз приемника звездой
Ток, идущий по линейному проводу называется линейным, а ток, идущий непосредственно через потребитель, называется фазным. При соединении нагрузки звездой линейный и фазный токи одинаковы:
Iф = Iл (2.1)
Приемник с одинаковым сопротивлением всех трех фаз называется симметричным (ZA = ZB = ZC), при этом токи всех фаз одинаковы, и одинаковы сдвиги фаз относительно соответствующих напряжений, ток в нейтральном проводе равен нулю. У симметричной трехфазной системы фазные напряжения равны UA = UB = UC = Uф и образуют симметричную систему векторов (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 Векторная диаграмма напряжений и токов
при соединении нагрузки звездой
Из диаграммы
следует, что линейные векторы напряжения
равны между собой и сдвинуты относительно
друг друга на 120.
- вектор, начинающийся в точке В
и заканчивающийся в точке А,
т.е первая буква индекса обозначает
точку конца вектора, вторая – начало.
Из диаграммы следует, что между
действующими значениями линейных и
фазных напряжений справедливо соотношение
Uл
= 2 Uфcos30
=
Uф .
(2.2)
2.3 Экспериментальная часть
На рисунке 2.2 приведена электрическая схема опыта.
Буквенно-цифровые обозначения элементов и приборов, используемых в схеме:
РА1-РА3 – амперметры для измерения линейных (фазных) токов;
РА4 – амперметр нейтрального провода;
РV1- РV3 – вольтметр для измерения линейных и фазных напряжений;
UAB, UBС, UСА – линейные напряжения;
Q – автомат трехфазной сети.
Рисунок 2.3 Электрическая схема трехфазной нагрузки, включенной
по схеме «звезда с нейтральным проводом»