Исследование трехфазной электрической цепи с активной нагрузкой, соединенных по схеме «треугольник»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Исследовать свойства трехфазной цепи с симметричной и несимметричной нагрузкой, соединенной по схеме " треугольник".

2. Освоить методику анализа цепи с помощью векторных диаграмм.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В трехфазных электрических сетях наряду со схемой соединения " звезда" применяется такжесоединение нагрузки по схеме " треугольник". При использовании схемы " треугольник" конец каждой предыдущей фазы соединяется с началом следующей, образуя замкнутый контур, а точки соединения фаз подключаются к линейным проводам А - а, В - в, С - с, связывающим потребитель с источником трехфазной анергии (рис.1)

Напряжения между линейными проводами U_ab, U_bc, U_ca называется линейныминапряжениями. Система линейных напряжений является симметричной и на векторной топографической диаграмме векторы линейных напряжений образуют равносторонний треугольник (рис.2, 3).

Поскольку каждая фаза нагрузки включена между парой линейных проводов, фазные напряжения нагрузки равны линейным напряжениям U_фм=U_л. По каждой из фаз нагрузки проходят фазные, токи I_ab, I_bc, I_ca, а по линейным проводам - линейные токи I_A, I_B, I_C. В соответствии с первым законам Кирхгофа комплексные значения фазных и линейных токов связаны следующими соотношениями: I_A=I_ab-I_ca; I_B=I_bc- I_ab; I_C=I_ca-I_bc;

Трехфазная нагрузка может быть симметричной и несимметричной, Нагрузка называется симметричной, если комплексные сопротивления всех фаз одинаковы; Z_ab=Z_bc=Z_ca, инесимметричной в противном случае. Вследствие равенства действующих значений линейных напряжений (U_ab=U_bc=U_ca)действующие значения токов и фазах симметричной нагрузки одинаковы, т.е.

I_ab=I_bc=I_ca=I_фн

При построении векторной диаграммы напряжений и токов сначала строится равносторонний треугольниклинейных напряжений U_ab, U_bc, U_ca, равныхфазным напряжениям нагрузки (рис, 2, 3). Начала векторов фазных токов I_ab, I_bc, I_ca совмещают с началами векторов соответствующих напряжений. Угол φ между векторами тока и напряжения, равный сдвигу фаз между ними определяется характером нагрузки. Для активной нагрузки векторы тока и напряжения совпадают по направлению, т.е. φ =0, Векторы линейных токов I_A, I_B, I_C строят, используя вышеприведенные соотношения, как алгебраическую сумму соответствующих фазных токов.

Нa рис.2 и 3 приведены векторные топографические диаграммы напряжений и совмещенные с ними векторные диаграммы токов для симметричной (рис.2) и несимметричной (рис. З) активной нагрузки. Из векторной диаграммы (рис.2) следует, что для симметричной нагрузки наряду с равенством действующих значений фазных токов будетвыполняться так же равенство действующих значений линейных токов, т.е. I_A=I_B+I_C+I_Л, а соотношение действующих. значений фазного и линейного токов таково: I_Л=√ 3I_фн. Векторная диаграмма для несимметричной нагрузки (рис.3) отличается тем, что треугольники токов в ней неравные, следовательно действующие значения линейных токов, так же как и фазных, будут неодинаковыми.

ОБЪЕКТ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ

Источником питания в работе служит трехфазная сеть с линейным напряжением 36 В. Выходные гнезда А, В, С, N расположены на централь­ной панели стенда, а питание на них подается включением трехполюсного выключателя B1 (гнездо N в данной работе не задействовано)

В качества нагрузки используются резисторы с регулируемой величиной сопротивления, смонтированные в правой части центральной панели стенда на платах №8, 9, 10, а в качестве электроизмерительных приборов - многопредельные миллиамперметры а-377 и цифровой или стрелочный электронный вольтметр.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Собрать электрическую цепь, схема которой представлена на рис.4. После проверки преподавателем правильности сборки цепи подать на нее напряжение, включив тумблер BI.

2. Измерить с помощью вольтметра линейные напряжения U_AB, U_BC, U_CA Результаты измерений записать в Табл.1.

3. Изменяя величину сопротивления одной из фаз, убедиться, что это не влияет на токи в других фазах.

4. Установить симметричный режим работы цепи для чего регулируя сопротивления переменных резисторов, добиться равенства фазных токов I_ab=I_bc=I_ca. Записать значения токов в табл.2.

5. Установить несимметричный режим работы цепи, обеспечив неравенство фазных токов I_ab≠ I_bc≠ I_ca. Записать значения токов в табл.2.

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Популярное:

1. II. Исследование дактилокарт
2. II. Сравнительное исследование
3. Rк- определяет максимальный ток коллектора транзистора, создает нагрузку коллекторной цепи и своей величиной влияет на коэффициент усиления каскада.
4. Анализ баланса реактивной мощности на границе раздела энергоснабжающей организации и потребителя, и при необходимости определение мощности батарей конденсаторов для сети напряжением выше 1 кВ
5. Бетонирование в термоактивной опалубке
6. В процессе измерения не следует прикасаться к соединительным проводам, клеммам и элементам испытуемой цепи для исключения протекания тока через тело работающего с прибором.
7. В разветвленной резистивной цепи
8. В то же время, при освещении и нагревании пластины из германия или кремния, сила тока в цепи возрастает (т.е. сопротивление уменьшается).
9. Впишите данные, пропущенные на схеме
10. Выбор конструкции и схемы электрической сети
11. Выбор теплообменников в тепловой схеме
12. Выявление условий возникновения и исследование резонанса напряжений в цепи синусоидального тока при последовательном соединении катушки индуктивности и батареи конденсаторов.