Тема : ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИФАЗНОГО КОЛА ПРИ З’ЄДНАННІ
СПОЖИВАЧІВ ЗІРКОЮ.
Р обоче місце: Лабораторія ТОЕ.
Тривалість заняття : 90 хв.
Мета роботи: виявити співвідношення між лінійними та фазними струмами й
напругами трифазної системи при з’єднанні фаз зіркою; за
дослідними даними побудувати векторні діаграми при
симетричному та несиметричному навантаженні.
Прилади та обладнання
| Назва приладів та обладнання | Тип | Кількість | Технічні характеристики |
| Вольтметр | 1 | ||
| Амперметр | 4 | ||
| Ламповий реостат | 1 | ||
| Перемикач | 1 |
Теоретичні відомості
Рис. 36 Схема з’єднання фаз споживачів зіркою при симетричному навантаженні
Як видно зі схеми рис.36, при з'єднанні зіркою фазні напруги споживача UА, UB, і UC не дорівнюють лінійним напругам UAB, UBC і UCA. Ці напруги зв'язані між собою векторними рівнянням 
; 
; 
. При симетрії відповідно лінійних і фазних напруг існує залежність 
Зі схеми мал. 36 видно, що при з'єднанні зіркою лінійні струми рівні відповідним фазним струмам: Iл = Iф. Фазний струм Iф залежить від фазної
напруги Uф на затискачах споживача і його повного опору Zф, що випливає з формули Iф = UФ / ZФ. Струм у нейтральному проводі 
Якщо повні опори ZA, ZB, ZC споживачів однакові, тобто ZA = ZB = ZC = ZФ і зсуви фаз φА , φУ , φЗ , між фазними напругами і відповідними їм фазними струмами рівні між собою, тобто φА = φУ = φЗ = φ, навантаження називають симетричним.
|
|
|
При симетричному навантаженні фазні напруги UА, UB, і UC однакові, фазні струми рівні між собою: ІА = ІB = ІC = ІФ = UФ / ZФ зсуви фаз між напругами і струмами однакові і знаходяться за формулою 
, де XФ — реактивні опори фази навантаження; Rф — її активний опір.
Векторна діаграма при симетричному активно-індуктивному навантаженні приведена на рис. 37. Струм у нейтральному проводі при симетричному навантаженні I0 = 0 . Звідки випливає, що при симетричному навантаженні нейтральний провід не потрібний.
Активна потужність трифазного споживача може бути виражена так:
Р
Якщо ZA ≠ ZB ≠ ZC ≠ ZФ або φА ≠ φВ ≠ φС або дві ці умови виконуються разом, те навантаження буде несиметричним.
При несиметричному навантаженні і наявності нейтрального проводу фазні напруги споживачів практично однакові: UА,≈ UB ≈ UC UФ , а в нейтральному проводі виникає струм I0 ≠ 0, який можна визначити графічно (рис..38) виходячи з векторного рівняння
Рис..37 Векторна діаграма при з'єднанні споживачів зіркою та симетричному
|
|
|
навантаженні
.
Рис..38 Векторна диаграмма при з'єднанні споживачів зіркою у випадку
несимметричного навантаження і при наявності нейтрального
проводу.
Рис..39 Векторна діаграма при з'єднанні споживачів зіркою у випадку несиметричного навантаження й обриві нейтрального проводу
Особливістю електричногокола при несиметричному навантаженні є те, що воно повинно мати обов'язково нейтральний провід. При обриві нейтрального проводу струм I0 ≠ 0. У цьому випадку струми І А ; ІB ; ІC повинні змінитися так, щоб їхня векторна сума виявилася рівної нулю: 
. При заданих опорах навантаження ZA, ZB, ZC струми можуть змінитися тільки за рахунок зміни фазних напруг. Отже, обрив нейтрального проводу в загальному випадку призводить до зміни фазних напруг. У результаті споживачі знаходяться під напругами, що відрізняються від поминального значення фазної напруги, що неприпустимо. Щоб цього не відбулося, необхідно звертати увагу на цілісність нейтрального проводу, у коло якого не можна ставити вимикачі і навіть захисні пристрої, наприклад запобіжники.
|
|
|
Для несиметричного навантаження активна потужність усіх фаз визначається за формулою РА + РB + РC = Р
Однофазні споживачі можна включати в трифазну чотирипровідну мережу як на фазнуUФ, так і на лінійну Uл напругу, що дозволяє живити від однієї мережі
споживачі, розраховані на номінальні напруги, що відрізняються одна від одної в 
раз.
Рис..40. Схема для дослідження трифазного електричного кола при з'єднанні
споживачів зіркою
Порядок виконання роботи
1. Ознайомитись з приладами й устаткуванням, призначеними для виконання
лабораторної роботи, записати їхні технічні характеристики.
2. За схемою рис.40 зібрати послідовну частину кола кожної фази,
з'єднати однофазні споживачі зіркою, приєднати її нейтральну точку через амперметр А0, і однополюсний вимикач S Q до затискачів нейтрального проводу робочого щитка. Представити зібране коло для перевірки викладачу.
3. Включити триполюсний вимикач S Q . Установити симетричне навантаження, для чого, змінюючи число включених ламп у кожній фазі, домогтися, щоб покази амперметрів АА , АB , АС були однакові. За допомогою вольтметра вимірити фазні UА, U B UC і лінійні UАB ; UBC, UСА напруги на затискачах споживачів. Записати покази всіх приладів у табл..17.
|
|
|
4. Не змінюючи числа включених ламп у фазах, зробити ті ж виміри, записавши показання приладів у табл. 17 при відключеному нейтральному
проводі.
5 Зміною числа включених ламп (1, 3, 5) створити несиметричне навантаження. Повторити ті ж виміри і записати в табл..17 показання всіх приладів. Відключити нейтральний провід і знову зробити ті ж виміри, записати виміри у ту ж таблицю. Звернути увагу на те, як впливає наявність нейтрального проводу на ступінь розжарення ламп при несиметричному навантаженні фаз.
6. При тому ж несиметричному навантаженні відключити триполюсний автоматичний вимикач S Q , від’єднати один з лінійних проводів. Замкнути коло з нейтральним проводом і без нього, записати показання приладів у табл. 17.
7. Перевірити співвідношення між лінійними і фазними напругами для
випадків симетричного навантаження фаз, порівняти його з теоретичним значенням.
4. Розрахувати потужність кожної фази і повну потужність споживану
навантаженням, результати обчислень занести в табл. 17.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 255; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!