Методичні поради

1. Існують два основних види з’єднання обмоток статора асинхронного двигуна: “зіркою” і “трикутником”. Основним є забезпечення номінальної фазної напруги двигуна. Тому, якщо напруга мережі U дорівнює , то обвитки статора з’єднують “трикутником”. Якщо ж , то – “ зіркою”.

2. Кожну з обмоток статора асинхронного двигуна еквівалентуємо послідовно з’єднаними резистором R_ф та індуктивним опором Х_ф (рис.1)

а. б.

Рис.1. Заступна схема статорної обмотки асинхронного двигуна при сполученні фаз зіркою (а) і трикутником (б).

Наближено параметри R_ф, Х_ф визначають за паспортними даними двигуна:

; (1)

3. У наведеному на рис.1 симетричному трифазному колі значення фазного струму визначається за формулою:

, (2)

Лінійні струми при з’єднанні фаз двигуна “зіркою” дорівнюють фазним ( ), а при з’єднанні “трикутником” – у раз більші за фазні ( ).

Потужність симетричного споживача знаходимо як потроєну потужність однієї з фаз

, (3)

відтак

, . (4)

Векторна діаграма напруг та струмів зображена на рис.2а при з’єднанні фаз двигуна “зіркою”, а на рис.2б – при з’єднанні “трикутником”.

а) б)

Рис.2 Векторна діаграма напруг та струмів

Тут побудовано фазні напруги мережі , що відстають за фазою одна відносно іншої на кут 120˚. Струми фаз будуть однакові за діючим значенням і відставатимуть за фазою від відповідних напруг на однаковий кут

. (5)

4. Вибір вимірювальних приладів здійснюється за величиною максимального граничного значення вимірюваної величини та класом точності, за видом вимірюваної величини (струм, напруга чи потужність), із врахуванням характеру вимірювальної величини (постійний, змінний, трифазний чи імпульсний). При цьому необхідно забезпечити умову

Х  Х_н, (6)

де Х — розрахункове значення вимірюваної величини, Х_н — верхня границя вимірювального приладу.

Для ватметрів необхідно забезпечити цю умову для струмової (І  І _н ) та напругової ( U  U_н) обвиток.

Основним чинником, який впливає на похибку вимірювання є клас точності вимірювального приладу. Згідно Державного стандарту всі вимірювальні прилади відносяться до таких класів точності:

0.02; 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0.

Вимірювальні прилади вибираємо на підставі проведених розрахунків та з умови забезпечення контролю лінійного струму, напруги та потужності трифазного кола з відносною похибкою 2%. Відносну похибку використовують для кількісної характеристики якості вимірювання і визначають як відношення абсолютної похибки до істинного значення вимірюваної величини, а практично – до виміряного значення (результату вимірювань)

(7)

звідки визначається граничне значення абсолютної похибки

,

де х – розрахункове значення фазного струму, напруги чи потужності.

Клас точності – це відношення граничного значення абсолютної похибки до певного встановленого, так званого нормувального значення Х_Н, за яке найчастіше використовують границю вимірювання (кінцеве Х_к значення) даного діапазону (Х_Н= Х_к)

(8)

Відповідно до обчисленого значення _гр (заокруглюючи його в сторону збільшення) вибирають клас точності вимірювального приладу.

Після вибору вимірювальних приладів необхідно визначити відносну похибку вимірювання та порівняти її з допустимою, що задається. Якщо ж обчислена похибка буде більшою за допустиму, то необхідно вибрати вимірювальний прилад із іншими параметрами (Х_Н, Кл.т.).

5. Відносна похибка вимірювання повного, активного та реактивного опору фази обмотки статора визначається:

(9)

6. Принципова електрична схема вимірювання фазного та лінійного струмів, лінійної напруги, потужності трифазного кола наведена на рис. 3.

Рис.3. Принципова електрична схема вимірювання фазного та лінійного струмів, лінійної напруги, потужності трифазного кола