Режим обрыва линейного провода без наличия нейтрального провода
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ ЗВЕЗДОЙ
Лабораторная работа №4 по дисциплине
«Общая электротехника и электроника»
Руководитель Разработал студент
_____________ К.В. Власов ______________ А.А. Турчин
______________ ______________
(дата проверки) (дата сдачи на проверку)
Краткая рецензия:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________ _____________________________
(запись о допуске к защите) (оценка, подписи преподавателей)
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОЭиЭ.МА211.014.04 |
| Разраб. |
| Турчин |
| Провер. |
| Власов |
| Реценз. |
| Н. Контр. |
| Утверд. |
| Лит. |
| Листов |
| СГУПС |
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Рисунок 1 – схема цепи
Режим симметричной нагрузки фаз
Исходные данные:
где, 
- сопротивление на линии А; 
- сопротивление на линии В; 
- сопротивление на линии С; 
- линейное напряжение источника питания. Также имеется нейтральный провод.
Ход работы:
Исходя из того что нагрузки симметричны:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОЭиЭ.МА211.014.04 |
Рисунок 2 – векторная диаграмма для режима 1
Ток на нейтральном проводе отсутствует.
Режим несимметричной нагрузки с нейтральным проводом
Исходные данные:
где, - сопротивление на линии А; - сопротивление на линии В; - сопротивление на линии С; - линейное напряжение источника питания. Также имеется нейтральный провод.
Ход работы:
Из соображений наличия нейтрального провода:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОЭиЭ.МА211.014.04 |
Графически определяем ток на нейтральном проводе: 
.
Режим обрыва линейного провода с наличием нейтрального провода
Исходные данные:
где, - сопротивление на линии А; - сопротивление на линии В; - сопротивление на линии С; - линейное напряжение источника питания. Также имеется нейтральный провод.
Ход работы:
Из соображений наличия нейтрального провода:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОЭиЭ.МА211.014.04 |
При обрыве линейного провода возникает существенная несимметрия токов. Но за счет наличия нейтрального провода режим работы двух других фаз не изменятся.
Рисунок 4 – векторная диаграмма для режима 3
Графически определяем ток на нейтральном проводе: 
.
Режим обрыва линейного провода без наличия нейтрального провода.
В данном режиме цепь принимает вид однофазной цепи с последовательно включенными сопротивлениями. В этом случае по цепи протекает один и тот же ток а падения напряжения на участках считаются по второму закону Кирхгофа.
Исходные данные:
где, - сопротивление на линии А; - сопротивление на линии В; - сопротивление на линии С; - линейное напряжение источника питания.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОЭиЭ.МА211.014.04 |
Рисунок 5 – Векторная диаграмма для режима 4
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОЭиЭ.МА211.014.04 |
Для сравнения экспериментальных данных с аналитическими составлена таблица 1.
Таблица 1 – Аналитические и экспериментальные данные
| Задано Ом | Вычислено В | Вычислено А | |||||||||
| Режим |
|
|
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| Симметричная нагрузка (нейтраль) | 24,28 | 24,28 | 24,28 | 0,024 | 0,024 | 0,024 | |||||
| Несимметричная нагрузка (нейтраль) | 24,28 | 24,28 | 24,28 | 0,024 | 0,011 | 0,036 | 0,019 | ||||
| Несимметричная нагрузка (без нейтрали) | Расчет не произведен | ||||||||||
| Обрыв линейного провода (нейтраль) | 24,28 | 24,28 | 0,024 | 0,036 | 0,03 | ||||||
| Обрыв линейного провода (без нейтрали) | 0,025 | 0,025 | |||||||||
| Эксперимент | |||||||||||
| Режим | |||||||||||
| Симметричная нагрузка (нейтраль) | 23,8 | 23,8 | 23,8 | 0,024 | 0,024 | 0,024 | |||||
| Несимметричная нагрузка (нейтраль) | 23,8 | 0,024 | 0,009 | 0,034 | 0,017 | ||||||
| Несимметричная нагрузка (без нейтрали) | 0,025 | 0,012 | 0,027 | ||||||||
| Обрыв линейного провода (нейтраль) | 0,024 | 0,033 | 0,027 | ||||||||
| Обрыв линейного провода (без нейтрали) | 0,025 | 0,025 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ОЭиЭ.МА211.014.04 |
Анализ режимов позволяет сделать вывод что нейтральный провод выполняет функцию компенсатора в случае несимметрии нагрузки на цепь.
В первом режиме нагрузка была симметричной и тока на нейтральном проводе не было, следовательно возможно подключение симметричной нагрузки в трех фазной цепи и без нейтрального провода.
Во втором режиме нагрузка была не симметричной, но нейтральный провод обеспечил симметрию напряжений на фазах, как и в третьем режиме в случае бесконечного сопротивления на линии В, однако в третьем режиме несимметрия токов более существенна.
В четвертом режиме цепь превращена в однофазную и расчет произведен по второму закону Кирхгофа для обычной однофазной цепи.
РHрыворорывоырвф