1. Сопротивление нейтрального провода (рис. 1,б) равно нулю ( )
В
этом случае
и фазные напряжения приемника, равны
соответствующим фазным напряжениям
генератора
,
,
,
т.е. система фазных напряжений приемника
становится симметричной. Нейтральная
точка приемника «
»
получает потенциал нейтральной точки
генератора
и на топографических векторных диаграммах
(рис. 5,а; 6,а; 7,а) обе нейтральные точки
совпадают и находятся в центре
тяжести
правильного треугольника, образованного
векторами линейных напряжений.
Симметрия фазных напряжений приемники обеспечивает независимую работу фаз, поскольку фазных токи приемника согласие закону Ома определяются величиной фазного напряжения и сопротивлением фазы. Поскольку фазное напряжение на каждой фазе приемника остается постоянным, то изменение нагрузки (тока) в какой-либо фазе не будет оказывать влияния на работу двух других фаз.
Таким образом, нейтральный провод обеспечивает симметрии фазных напряжений приемника, благодаря чему достигается независимость работы фаз.
2.
Нейтральный провод отсутствует (или
оборван). Это равнозначно тому, что
или
.
В этом случае при несимметричном
приемнике появляется напряжение смещения
нейтрали
и система фазных напряжений на приемнике
становится несимметричной. Это отчетливо
видно из топографических векторных
диаграмм (см. рис, 5,б; 6,б; 7,б), на которых
нейтральная точка приемника «
»
смещается из центра тяжести треугольника
линейных напряжений (этот треугольник,
как и в предыдущем случае, является
правильным, поскольку система линейных
напряжений приемника задается генератором
и всегда симметрична).
Несимметрия фазных напряжений нарушает нормальную работу: фаз приемника. Например, в осветительной сети это вызвало бы повышение напряжения на одних лампах и понижение напряжения на других. Поэтому для осветительной сети используют соединение звездой только с нейтральным проводом, причем в нейтральном проводе не ставят предохранителей, чтобы не допустить его обрыв.
Программа работы
Исследовать соединение приемников звездой при:
1) симметричной нагрузке; а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода; |
2) обрыве одной фазы (а или в): а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода; |
3) обрыве двух фаз (а и в): а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода; |
4) несимметричной нагрузке (активной во всех Фазах)! а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода; |
5*) несимметричной нагрузке (разной по характеру в фазах): а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода. |
|
Схема соединений
Соединение
звездой исследуется по схеме рис. 3,а.
Здесь обозначены
,
,
– сопротивления фаз приемника. Фазами
приемника являются проволочные резисторы
(активная нагрузка).
Рис.3,а. Схема цепи, соединенной звездой
Начала
фаз обозначены
,
,
,
концы фаз –
,
,
.
Сопротивления фаз изменяются перемещением
движков на резисторах. В нейтральный
провод
включены амперметр
и однополюсный рубильник
с вольтметром
на его зажимах.
*) Пункт 5 программы выполняется по указанию преподавателя по линии УИРСа.
При замкнутом рубильнике цепь представляет собой звезду с нейтральным проводом, при разомкнутом рубильнике получается звезда без нейтрального провода.
Для
измерения фазных токов (они же линейные)
в схему включены три амперметра Аa,
Аb
, Аc;
активные мощности фаз измеряются тремя
ваттметрами
,
,
,
а напряжения – переносным вольтметром
V.
С целью упрощения при выполнении лабораторной работы собирается схема рис. 3,б, в которой используется измерительный комплект К-505. В комплект встроены амперметр А, вольтметр V электромагнитной системы и ваттметр W ферродинамической системы. Переключатель фаз комплекта позволяет поочередно производить измерения тока, напряжения и мощности в фазах , , приемника.
Рис. 3,б. Схема цепи, соединенной звездой
с измерительным комплектом
Для
измерения линейных и фазных напряжений
генератора (питающей сети) служит
переносной вольтметр. При этом линейные
напряжения измеряются – между клеммами
;
;
щитка с рубильником
или между соответствующими клеммами
на измерительном комплекте. Фазные
напряжения измеряют между клеммами
;
;
на щитке.
Показания
измерительных приборов заносят в таблицу
наблюдений и вычислений. Поскольку у
генератора (питающей трехфазной сети)
всегда
,
в таблице для фазных напряжений генератора
заполняется одна графа для
.
Таблица наблюдений и вычислений
Сос- тояние схемы |
Нагрузка приёмника |
Измерено |
Вычислено |
||||||||||||||||||
Генератор |
Приёмник |
IN |
UN |
Pa |
Pa |
Pa |
ΣP |
||||||||||||||
Uф |
UAB |
UBC |
UCA |
Ia |
Ib |
Ic |
Ua |
Ub |
Uc |
Pa |
Pb |
Pc |
ΣP |
||||||||
Вольт |
Ампер |
Вольт |
Ватт |
А |
В |
Ватт |
|||||||||||||||
С нейтральным проводом |
Симметричная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв одной фазы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв двух фаз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несимметричная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Без нейтрального провода |
Симметричная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв одной фазы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв двух фаз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несимметричная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|