Трехфазная цепь при соединении приемников

Треугольником

Цель работы: исследование трехфазной цепи синусоидального тока при соединении фаз приемников треугольником в условиях симметричной и несимметричной нагрузок.

Общие сведения

При включении потребителей электроэнергии треугольником в трехфазную сеть (рис. 5.1) обеспечивается полная независимость работы отдельных фаз друг от друга, так как к фазам подводятся непосредственно линейные напряжения сети. Большая мощность питающей сети и достаточное сечение подводящих проводов позволяет считать эти напряжения симметричными при разных нагрузках приемников. Поэтому даже значительное изменение тока в одной из фаз практически не отражается на напряжениях и токах в других фазах.

Рис. 5.1

 

Изменение нагрузки влияет лишь на величину тока данной фазы и линейные токи прилежащих к ней проводов.

Из схемы, представленной на рис. 5.1, видно, что фазные напряжения равны линейным:

.

(5.1)

В фазах потребителей протекают фазные токи в линейных проводах – линейные токи . Согласно первому закону Кирхгофа:

 

(5.2)

 

При симметричной нагрузке фазные токи равны и имеют сдвиг по фазе на 120°, как это легко установить из векторной диаграммы для данного режима (рис. 5.2).

В этом случае () связь между линейными и фазными токами (см. рис. 5.2) определяется выражением:

.

(5.3)

Действительно, из диаграммы видно:

.	(5.4)
Рис. 5.2

Мощность, потребляемая цепью при несимметричной нагрузке фаз, определяется выражением:

(5.5)

При симметричной нагрузке мощность цепи может быть определена как утроенная мощность, потребляемая одной фазой:

(5.6)

Программа работы

1. Определить параметры схем замещения трехфазной симметричной и несимметричной нагрузки (нагрузка задается преподавателем) согласно методике и расчетным соотношениям, приведенным в методических указаниях к лабораторной работе № 2. Заполнить табл. 5.1.

2. Собрать схему рис. 5.1, включив в фазы нагрузки симметричные приемники. Исследовать поведение цепи при симметричной нагрузке. Результаты измерений занести в табл. 5.2.

Примечание. Напряжение на фазах нагрузки U_ab, U_bc, U_ca измеряются переносным вольтметром; остальные величины, указанные в табл. 5.2, – при помощи измерительного комплекта К540.

3. Включить в фазы нагрузки схемы рис. 5.1 несимметричные приемники, исследовать поведение цепи, результаты занести в табл. 5.2.

4. По известной величине трехфазной симметричной системы ЭДС и трехфазной нагрузки рассчитать линейные и фазные токи, мощности фаз и всей цепи в целом для двух случаев: симметричной и несимметричной нагрузки. По результатам расчета построить в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений для этих двух случаев.

5. Сравнить результаты расчета с величинами линейных токов и мощности цепи, полученными экспериментально.

 

Таблица 5.1

 

Характер нагрузки	Эксперимент	Расчет
U, B	I, A	P, Вт	P, Вт	,Oм	X,Oм	j,º
Симметричная	Фаза АВ
Фаза ВС
Фаза СА
Несимметричная	Фаза АВ
Фаза ВС
Фаза СА

Таблица 5.2

 

Характер нагрузки

Измеряемые величины

ЕА,В

ЕВ,В

ЕС,В

IА,A

IВ,A

IС,A

PА,Вт

PВ,Вт

PС,Вт

Uab,B

Ubc,B

Uca,B

Несимметричная

Симметричная

 

Содержание отчета:

– схемы рис. 5.1;

– таблицы 5.1 и 5.2;

– расчеты и графические построения согласно п.п. 4, 5 программы работы;

– выводы.

 

Варианты заданий

Таблица 5.3

 

№ варианта	Несимметричная нагрузка в фазах
АВ	ВС	СА
	R = 50 Ом	С = 40 мкФ	L1
	L1	R = 50 Ом	С = 50 мкФ
	С = 70 мкФ	L1	R = 50 Ом
	R = 50 Ом	L1	С = 90 мкФ
	R = 50 Ом	С = 100 мкФ	L1
	R = 50 Ом	С = 120 мкФ	L1

 

Контрольные вопросы

1. Что понимают под симметричной трехфазной системой ЭДС?

2. Почему при симметричной нагрузке расчет можно вести на одну фазу?

3. Что понимают под симметричной, равномерной, однородной нагрузками?

4. Каково соотношение между фазными и линейными токами и напряжениями при включении нагрузки треугольником?

5. Влияет ли отключение приемников двух других фаз при соединении их треугольником?

6. Как рассчитать мощность потребителя при симметричной нагрузке и включении треугольником в трехфазной цепи?

7. На что влияет обрыв одного из линейных проводов при соединении приемников треугольником?

 

 

Лабораторная работа № 6

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: