 |
Проводная трехфазная цепь
|
|
|
|
Общие сведения
Трехфазной цепью называется совокупность трех электрических цепей (фаз), в которых действует система трех синусоидальные э. д. с. одной и той же частоты, сдвинутых по фазе на определенный угол и создаваемых общим источником электрической энергии.
Фазы трехфазной цепи обозначаются буквами А, В, С. Если три э. д. с. 
, 
и 
равны по амплитуде и сдвинуты по фазе одна относительно другой на угол 
, то такую систему называют симметричной трехфазной системой. Э. д. с. 
, 
и 
образуют симметричную трехфазную систему прямой последовательности.
Фазы трехфазной цепи всегда соединены (связаны). Основными видами связи являются соединения звездой и треугольником.
На рис. 9.1 показан способ соединения фаз трехфазного источника звездой. Напряжения 
, 
, 
называются фазными, напряжения 
, 
, 
– линейными. В симметричном источнике 
, 
, причем 
.
На рис. 9.1 нагрузка также соединена звездой. Напряжения 
, 
, 
называются фазными, напряжения 
, 
, 
– линейными. При соединении в звезду токи 
, 
, 
являются и фазными и линейными одновременно.
Рис. 9.1
| 
Рис. 9.2
|
На рис. 9.2 показана топографическая диаграмма напряжений и векторная диаграмма токов для случая симметричной трехфазной цепи 
. В симметричном режиме токи 
, напряжение 
. Ток в нейтральном проводе 
, напряжение 
.
При несимметричной нагрузке 
напряжение 
зависит от характера нагрузки и наличия нулевого провода. На рис. 9.3 в качестве примера представлены диаграммы трехфазной цепи с 4-проводной схемой соединения (
), а рис. 9.4 – с 3-проводной схемой соединения (
). Нагрузка фаз резистивная.
Рис. 9.3
| 
Рис. 9.4
|
Для измерения активной мощности в трехпроводной схеме трехфазной цепи применяется метод двух ваттметров. Один из вариантов включения ваттметров представлен на рис. 9.5. Активная мощность трехфазной цепи равна алгебраической сумме показаний ваттметров
 .
| 
Рис. 9.5
|
Содержание и порядок выполнения работы
|
|
|
В лабораторной работе исследуют режимы работы трехфазной цепи с 4-проводной (звезда с нейтральным проводом) и 3-проводной (звезда без нейтрального провода) схемой соединения.
Источником симметричного трехфазного напряжения является модуль ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (UZ1). Источник создает систему напряжений прямого следования фаз с фазным напряжением 
7 В.
Линейные токи измеряют амперметрами РА1; РА2; РА3 из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ 30–100 мА (внутренние сопротивление амперметра R А=16 Ом). Вольтметром РV (2–15 В) из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ измеряют фазные напряжения. Для измерений в нейтральном проводе используют мультиметр РР. Активную мощность в 3-проводной схеме трехфазной цепи измеряют ваттметром модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ.
Трехфазную нагрузку собирают из элементов блоков МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ и МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
· Собрать электрическую цепь по схеме, показанной на рис. 1П. Установить в блоке МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ сопротивления 
150 Ом. Мультиметр РР в нейтрале включить в режим измерения переменного тока.
· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.
проводная трехфазная цепь
· Включить выключатель QF блока модуль питания и тумблеры SA1 модулей ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ и ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ. Тумблер SA2 модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ установить в положение I2.
· Вольтметром РV (2–15 В) из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ измерить фазные напряжения 
, 
, 
и линейные напряжения 
, 
, 
модуля ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (UZ1). Измеренные значения занести в протокол измерений. Проверить выполнения соотношений для симметричного источника.
· Симметричный режим. Измерить амперметрами РА1, РА2 и РА3 токи фаз. Вольтметром РV измерить фазные напряжения 
, 
, 
. Рассчитать сопротивления фаз. Ток в нейтральном проводе измерить мультиметром РР. Измеренные значения напряжений, токов и величины сопротивлений фаз занести в табл. 1П протокола измерений. Указанный порядок действий применить в остальных опытах.
|
|
|
· Несимметричный режим. Установить в блоке МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ сопротивление 
68 Ом, 
100 Ом. Выполнить измерения, данные занести в табл. 1П. Восстановить симметричный режим.
· Обрыв фазы А. Разорвать фазу А в точке Х2 на амперметре РА1. Выполнить измерения и занести данные в табл. 1П. Восстановить цепь фазы А.
· Включение нагрузки С ® n; N ® с. При сопротивлениях 150 Ом подключить фазу с нагрузки к нулевой точке 
источника, а нулевой провод к фазе С источника. Выполнить измерения, данные занести в табл. 1П. Восстановить симметричный режим.
· Выключить тумблер SA1 модуля ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ.
|
|
|
