Векторная диаграмма линейных и фазных токов

или

В общем случае вектор фазного тока располагается рядом с вектором соответствующего фазного напряжения под углом сдвига фаз φ. Угол сдвига фаз φ определяется характером нагрузки. Если, например, нагрузка активная, то φ = 0^о, а при индуктивной нагрузке φ = 90^о. При симметричной нагрузке (Z_АВ = Z_ВС = Z_СА) фазные токи равны по величине, а углы сдвига фаз токов по отношению к соответствующим фазным напряжениям одинаковы Векторы фазных токов совпадают по направлению с векторами соответствующих фазных напряжений:

Итак, для построения векторов линейных токов, нужно из каждого фазного тока геометрически вычесть соседний фазный ток.

Векторная диаграмма линейных и фазных токов при равномерной активной нагрузке.

Видно, что векторы линейных токов I_А, I_B, I_C образуют равносторонний треугольник, внутри которого расположена трехлучевая звезда векторов фазных токов I_АВ, I_BC и I_СА. Отсюда следует, что I_л = 2I_фcos 30° = 2I_ф∙ ∙ 3 / 2 = I_ф. При равномерной нагрузке фаз в схеме «треугольник» любой линейный ток больше фазного в раз. Линейный ток İ_A отстает по фазе от фазного тока İ_ab на угол 30°, на этот же угол отстает İ_B от İ_bc, İ_C от İ_ca. Соотношения между модулями фазных и линейных токов определяются выражением:

. Соединение «треугольником» применяется для включения электроламп и электродвигателей. Трёхфазный электродвигатель включается «треугольником», если его номинальное фазное напряжение равно линейному напряжению сети, а когда его фазное напряжение в раз меньше линейного напряжения сети, его включают «звездой».

. Например, если приемник рассчитан на фазное напряжение 220 В, то при соединении по схеме «треугольник» он может быть включен в сеть с линейным напряжением 220 В, а при соединении по схеме «звезда» — в сеть с линейным напряжением 220 = 380 В. Приемники, рассчитанные на фазное напряжение127 В, могут работать в сетях с линейными напряжениями 127В и соответственно127 = 220 В. Обрыв линейного провода приводит трехфазную систему к однофазной с двумя параллельными ветвями!

6. Практическая часть:

6.1. Техника безопасности при выполнении работы:

Перед выполнением сборки цепей убедитесь, что лабораторный стол обесточен, ЛАТР установлен в положение «0 переменный ток». При выполнении работы запрещается прикасаться к неизолированным проводам, соединительным зажимам и другим частям цепей, которые могут оказаться под напряжением. При проведении измерений, необходимую коммутацию приборов осуществлять только после отключения питания на лабораторном столе. При возникновении во время выполнения работы неисправностей оборудования или приборов следует немедленно выключить напряжение питания (красная кнопка на лабораторном столе) и сообщить о неисправности преподавателю. После сборки электрическую цепьпоказать преподавателю для проверки.Любые изменения в схеме производить после отключения питания.

6.2. Описание выполнения задания:

Ознакомиться с измерительными приборами; определить предел измерения, цену деления приборов, их технические характеристики.

1. Убедитесь, что рычажный переключатель ЛАТР в положении «0 переменный ток» и «~0-250В». Собрать электрическую цепь по схеме. Показать собранную электрическую цепь преподавателю для проверки.

Расчетные формулы.

При равномерной нагрузке фаз расчет трехфазной цепи соединенной треугольником, можно свести к расчету одной фазы.

Фазное напряжение U_Ф=U_Л.

Фазный ток I_Ф=U_Ф/Z_Ф,

линейный ток Iл = = Iф,

угол сдвига фаз φ=arctg∙(X_Ф/R_Ф).

- активная мощность фаз.

Если нагрузка цепи активная, то угол сдвига фаз между фазным напряжением и током отсутствует: =0, т.е. cosφ=1. Следовательно, активные мощности фаз будут определяться по формулам: , , .

Активная мощность трёхфазной сети: а) при равномерной нагрузке фаз ,

где - активная мощность одной фазы, , - линейные значения напряжения и тока,
б) при неравномерной нагрузке фаз:

6.3. Требования к оформлению отчета:

Бланк отчета прилагается. Лабораторная работа выполняется в тетради для лабораторных работ или на листах формата А4. Схемы электрических цепей вычерчиваются в соответствии с ГОСТами.

 

1). Перечертить в отчет таблицу и схему электрической цепи.

2). Выполнить расчеты мощностей и сил токов, записать их в таблицу.

3) Построить на масштабно-координатной бумаге векторные диаграммы токов и напряжений в режиме работы цепи с равномерной нагрузкой; и неравномерной нагрузкой.

4). Ответить на контрольные вопросы.

5). Проанализировать результаты и сделать выводы.

 

 

6.4. Контрольные вопросы:

1. Дайте определение 3-хфазной системы ЭДС.

2. Объясните правило соединения генератора и потребителей в «треугольник».

3. Привести соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями в случае равномерной нагрузки при соединении «треугольником».

4. Привести формулу для определения линейного тока при соединении «треугольником».

5. Объяснить порядок подключения трёхфазного асинхронного электродвигателя в зависимости от величины его фазного напряжения и напряжения сети.

 

6.5. Используемая литература:

1) «Основы электротехники и электроснабжение». Э. Свириденко, Ф. Китунович, «Техноперспектива», Минск, 2008

2) «Общая электротехника с основами электроники». И.А. Данилов, П.М. Иванов М.,1999г.

3) «Общая электротехника с основами электроники» В.С. Попов, С.А. Николаев, М.,1980

4)Задачник по общей электротехнике с основами электроники. Т. Березкина, Н. Гусев «Высшая школа», Москва, 1991

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Читайте также:

Cвойства линейных операций над векторами
I –d - диаграмма влажного воздуха
I) групову, 2) потокову.
Анализ линейных цепей в установившемся синусоидальном режиме
АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ.
Базовые соотношения для линейных электрических цепей
Взаимодействие токов
Вольт-амперные характеристики нелинейных элементов
ВЫМЫШЛЕННАЯ СЕМЬЯ: КРУГОВАЯ ДИАГРАММА

Воспользуйтесь поиском по сайту: