ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Учебник по математике
Контрольные
Карта сайта

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ. Соединение приёмников треугольником

1 Цель работы

Целью работы является исследование трехфазной системы при соединении приемников треугольником, опытное определение соотношений между линейными и фазными напряжениями и токами при различных практически возможных комбинациях нагрузки отдельных фаз, представление результатов эксперимента в виде векторных диаграмм напряжений и токов.

2 Приборы

Плавкие предохранители, вольтметр Э59, амперметр переменного тока 5А – 4 шт., амперметр переменного тока 3А – 2 шт., киловаттметр, лампы накаливания, катушки индуктивности, АВ АП-50.

3 Порядок выполнения работы

1 Собрали схему (рисунок 1), сопротивления всех реостатов ввели полностью, включили напряжение выключателем ВП.

2 Установили равномерную нагрузку фаз, произвели и записали в таблицу 1 все измерения, предусмотренные в п.1 таблицы.

3 Установили неравномерную нагрузку фаз и выполнили п.2 таблицы 1.

4 При той же нагрузке разорвали одну из фаз и выполнили п.3 таблицы 1, после чего фазу вновь включили.

5 При той же нагрузке оборвали один из линейных проводов и выполнили п.4 таблицы 1.

6 Произвели все указанные в таблице 1 вычисления.

Рисунок 1 – Рабочая схема соединений «треугольник»

4 Расчетная часть

4.1  Равномерная нагрузка

Вычислим сопротивления всех фаз приёмника

,

где  Uф – фазное напряжение, В;

 Iф – фазный ток, А.

Нагрузка во всех трёх фазах равномерная, поэтому

Получим 

Найдем углы сдвига

,

где Рф – активная мощность фазы, Вт.

В симметричном режиме

,

где Р – активная мощность симметричной трёхфазной системы, Вт.

 Таким образом

.

Нагрузка во всех трёх фазах равномерная, поэтому

.

Получим 

Вычислим реактивные сопротивления всех фаз приёмника

.

Получим 

Построим векторную диаграмму при равномерной нагрузке (рисунок 2). В случае симметричной системы токов, между линейными и фазными токами получается соотношение

.

2 Неравномерная нагрузка

Найдем сопротивления всех фаз приёмника

.

Нагрузка в фазах неравномерная, поэтому

Получим

 

Вычислим углы сдвига

.

Т.к. нагрузка в фазах неравномерная, поэтому

Получим

Построим векторную диаграмму при неравномерной нагрузке (рисунок 3)

Таким образом, по векторной диаграмме ???

3 Неравномерная нагрузка фаз, фаза «АВ» разомкнута

Вычислим сопротивления фаз приёмника

.

Нагрузка в фазах ВС и СА неравномерная

Получим

Определим углы сдвига

.

Нагрузка в фазах ВС и СА неравномерная

Получим

Построим векторную диаграмму при разрыве фазы «А» (рисунок 4). Для этого, приняв ток фазы, в которой произошел разрыв, равным нулю, воспользуемся соотношением

Таким образом, по векторной диаграмме

???

4 Неравномерная нагрузка, линейный провод В разомкнут

Вычислим сопротивления  фаз приёмника

.

Нагрузка в фазах неравномерная

Получим

Определим углы сдвига

.

Нагрузка в фазах неравномерная

Подставим числовые значения

Построим векторную диаграмму при обрыве провода В (рисунок 5). Для этого воспользуемся соотношением

Таким образом, по векторной диаграмме


Таблица 1 – Исследование трехфазной цепи при соединении приемников треугольником

Нагрузка и схема

Наблюдения

Вычисления

По векторным диаграммам

 

Токи, А

Напряжения, В

Сопротивления, Ом

Синусы углов сдвига

Углы сдвига, град

 

Фазные

Линейные

Линейные, А

 

IAB

IBC

ICA

IA

IB

IC

UAB

UBC

UCA

zab

zbc

zca

sinjab

sinjbc

sinjca

jab

jbc

jca

IA

IB

IC

 

1 Равномерная

2

2

2

3,5

3,5

3,5

220

220

220

110

110

110

0,56

0,56

0,56

34

34

34

6,1

6,1

6,1

 

2 Неравномерная

1

2

2

2,6

2,6

3,4

220

220

220

220

110

110

0,28

0,56

0,56

16

34

34

 

3 То же, что п.2, но фаза «А» разомкнута

0

1

2

2

1

2,6

220

220

220

0

220

110

-

0,28

0,56

-

16

34

2

1

3

 

4 То же, что п.2, но линейный провод «В» разомкнут

0,8

0.8

2

2,8

0

2,8

220

220

220

275

275

110

0,23

0,23

0,56

13

13

34

2,8

0

2,8

 

 


6 Контрольные вопросы

1 Как приемники трехфазной системы соединяются треугольником?

2 Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении приемников треугольником?

3 Каково соотношение между линейными и фазными токами при соединении приемников треугольником?

4 Что происходит в трехфазной трехпроводной системе при соединении приемников треугольником?

5 Что происходит в трехфазной системе с соединением приемников треугольником при обрыве одной из фаз?

6 Что происходит в трехфазной системе с соединением приемников треугольником при коротком замыкании одной из фаз?

7 Что происходит в трехфазной системе с соединением приемников треугольником при обрыве одного из линейных проводов и как в этом случае вычисляются углы сдвига между напряжением и токами в фазах приемника?

Инструкция

по технике безопасности при работе в лаборатории электротехники

К лабораторной работе допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электроизмерительными приборами.

1 Не включать схемы и приборы без разрешения преподавателя или лаборанта.

2 Все соединения необходимо производить при помощи стандартных вилок и зажимов.

3 Перед включением схемы убедиться в том, что проводники хорошо закреплены, а их токоведущие части достаточно удалены друг от друга.

4 При любых отклонениях от нормальной работы схемы немедленно выключить электрическое питание и сообщить об этом преподавателю или лаборанту.

5 Не оставлять включенную схему без надзора.

6 Не касаться оголенных участков схемы.

7 Не применять проводники с поврежденной изоляцией, не скручивать короткие проводники для получения длинных концов.

8 Не производить переключения в схеме под напряжением.

9 Не исправлять самостоятельно повреждения в цепи электрического питания, розетках и выключателях.

На главную страницу сайта