Порядок оформления отчета

7.1. Сформулировать цель и задачи работы.

7.2. Представить принципиальную схему исследуемой цепи.

7.3. Представить в табличной форме результаты экспериментальных исследований.

7.4. Для каждого опыта построить векторные диаграммы напряжений и токов.

7.5. Представить выводы по работе.

Задача для самостоятельного решения.

Для электрической цепи по заданным параметрам x_a = x_b = x_c = 6Ом; r_a = r_b = r_c = 8Ом и линейному напряжению U = 220В определить фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе, активную (Р), реактивную (Q) и полную (S) мощности всей цепи. Построить векторную диаграмму.

Лабораторная работа №7

Исследование электрического состояния трехфазной цепи при соединении приемников треугольником

Цель работы

1.1. Экспериментально проверить соотношение между линейными и фазными напряжениями и токами при соединении приемников треугольником при различных режимах работы.

1.2. Построить по опытным данным векторные диаграммы напряжений и токов трехфазной цепи при симметричной и несимметричной нагрузке фаз.

1.3. Установить влияние обрыва фазы и линейного провода на работу трехфазной установки.

Теоретическая часть.

На рис.1.1. изображена схема трехфазной цепи с соединением фаз приемника Z_ab, Z_bc, Z_ca треугольником. Каждая фаза приемника, как это следует из схемы соединений, оказывается включенной на линейное напряжение генератора, поэтому эти же напряжения являются фазными напряжениями приемника, т.е. U_Ф = U_Л.

Рис.7.1. Схема соединения фаз приемника треугольником.

Токи в фазах рассчитываются по закону Ома:

; ; . (7.1)

Линейные и фазные токи связаны между собой первым законом Кирхгофа, соответственно для узлов a, b, c:

;

(7.2)

На рис.1.2. показана векторная диаграмма напряжений и токов при различном характере сопротивлений фаз приемников:

Z_ab – активно-индуктивная нагрузка;

Z_bc – активно-емкостная нагрузка;

Z_ca – активная нагрузка.

Рис.7.2. Векторная диаграмма напряжений и токов

трехфазной цепи при неравномерной и

неоднородной нагрузке по фазам.

При симметричной нагрузке фаз (Z_ab = Z_bc = Z_ca) фазные токи равны по величине I_ab = I_bc = I_ca = I_Ф, линейные токи также равны между собой I_A = I_B = I_C = I_Л и превышают значения фазных токов в раза, т.е.

I_Л= I_Ф (7.3)

При соединении приемников треугольником всякое изменение нагрузки одной из фаз вызывает одновременное изменение соответствующих фазных и двух линейных токов, однако оно не влияет на фазные напряжения и токи других фаз, а также на третий линейный ток.

Обрыв линейного провода нарушает нормальный режим работы трехфазной установки: при этом приемники одной фазы находятся под номинальным фазным напряжением, а приемники двух других фаз окажутся последовательно соединенными, находящимися под этим же напряжением.