6. Расчеты и построение векторных диаграмм

Расчеты выполняются в такой последовательности:

активное сопротивление фазы нагрузки

Ом

активная мощность нагрузки

Вт

Примечание: так как во всех опытах нагрузка активная.

По результатам опытов для всех режимов работы схемы необходимо построить в масштабе векторные диаграммы напряжений и токов, Рекомендуемые масштабы: ток - 0,1 А/см; напряжение - 5 В/см.

7. Содержание письменного отчета по работе

Письменный отчет по лабораторной работе должен включать в себя:

7.1 название лабораторной работы;

7.2 цель работы;

7.3 электрическую схему работы, выполненную в соответствии с тре­бованиями ЕСКД;

7.4 паспортные данное приборов и аппаратов использованных в работе;

7.5 таблицы;

7.6 расчетные формулы и примеры расчетов;

7.7 векторные диаграммы;

7.8 выводы по работе:

8. Техника безопасности

8.1. Сборку электрической схемы или внесение изменений в нее можно выполнять только при отключенном напряжении питания на лабораторном стенде.

8.2. После сборки (внесения изменений) электрическая схема должна быть проверена преподавателем (лаборантом), ведущим занятие, и только после проверки схему можно включать под напряжение.

8.3. При появлении признаков, свидетельствующих о ненормальной работе электрической схемы (отсутствие показаний или заведомо ложные показания приборов, запах горячей изоляции и т.д.), необходимо немедленно отключить напряжения питания и сообщить о возникшей неисправности преподавателю (лаборанту), ведущему занятие.

8.4. После выполнения всех экспериментов необходимо отключить напряжение питания лабораторного стенда.

8.5. Во время выполнения экспериментальной части лабораторной работы запрещается членам одной бригады подходить к другим бригадам.

9. Контрольные вопросы

1. Какая система ЭДС (напряжений) называется трехфазной, симмет­ричной и синусоидальной?

2. Какое напряжение называется фазным? Какое напряжение называется линейным?

3. Какое соединение приемников называется звездой.

4. Какой ток называется фазным, а какой линейным?

5. Каким образом трехфазный источник или потребитель может быть включен по схеме "звезда"?

6. Какое соотношение между фазными и линейными токами и напряже­ниями при схеме "звезда"?

7. Какова роль нулевого провода в трехфазной системе?

8. Какие преимущества имеют соединение системы источник-потреби­тель по схеме "звезда с нулевым проводом" по сравнению со схемой "звезда"?

9. Чем отличается фазное напряжение от линейного при симметричной нагрузке?

10. К каким точкам схемы надо присоединить вольтметр, чтобы изме­рить Фазное напряжение?

11. К каким точкам схемы надо присоединить вольтметр, чтобы изме­рить линейное напряжение?

12. Как изменяется ток в фазах, если в n раз увеличить или умень­шить подведенные линейные напряжения при неизменных сопротивлениях фаз потребителя?

13. Как изменится суммарная мощность всех фаз, если в n раз увеличить или уменьшить линейные напряжения при неизменных сопротив­лениях фаз потребителя?

14. Для какой цели нужны векторные диаграммы токов и напряжений? Обосновать результатами лабораторной работы.

15. К каким нежелательным для потребителя последствиям приводит обрыв нулевого провода?

16. Векторные диаграммы для случаев симметричной и несимметричной нагрузок в 4-х и 3-х проводной трехфазных цепях. Как строятся векторные диаграммы?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Изучение свойств трехфазной цепи при соединении токоприемников по схеме «треугольник»

1. Цель работы

Изучить основные свойства трехфазной цепи при соединении при­емника электрической энергии по схеме "треугольник" и научиться выполнять простейшие расчеты для трехфазных цепей.

2. Основные положения

На рис. 1 показана электрическая схема соединения трехфазного токоприемника по схеме "треугольник".

Из схемы рис. 1 и ранее изложенных понятий следует, что нап­ряжения U_AB, U_BC, U_CA одновременно являются и фазными, и линейными.

Токи I_A, I_B, I_C - линейные токи, а токи I_AB, I_BC, I_CA - фазные токи. Согласно первому закону Кирхгофа линейные и фазные токи в схеме "треугольник" связаны между собой следующим образом:

;

; (1)

.

Если токоприемник симметричный ( ), то ток линей­ный в раза больше тока фазного, т,е.:

(2)

Векторная диаграмма для симметричного токоприемника (имеющего активно-индуктивный характер) показана на рис. 2.

Линейные токи I_A, I_B и I_C на рис. 2 найдены геометрическим сло­жением соответствующих фазных токов с использованием выражения (1).

Если токоприемник несимметричный ( ) то векторная диаграмма примет вид, показанный на рис. 3 (характер токопри­емника активно-индуктивный).

При обрыве одного из линейных проводов трехфазный токоприемник соединенный , по схеме "треугольник", переходит в однофазный режим. Схема и векторная диаграмма, соответствующие этому режиму, показаны на рис. 4.

Соединение трехфазных токоприемников по схеме "треугольник" применяется в электронагревательных установках; обмотки статора трехфазных асинхронных двигателей могут соединяться в схему "треугольник" и т.д.