Исследование трехфазных цепей. Основные уравнения в трехфазных цепях

Страницы работы

Содержание работы

Лабораторная работа №4

«ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ».

Цель работы: исследование трехфазных цепей при соединении приемников электрической энергии звездой и треугольником, основные уравнения в трехфазных цепях, анализ режимов аналитическим методом и с помощью топографических диаграмм.

 Средства измерения и оборудования:

1. Три фазы приемников электрической энергии, расположенных на центральной панели стенда, обозначенные А-Х, B-Y, C-Z.  Каждая фаза состоит из 5 ламп, соединенных параллельно, последовательно включенного конденсатора. Включение конденсаторов осуществляется тумблерами.

2. Спаренные клеммы, расположенные на центральной панели и панели приборов, которые могут быть замкнуты накоротко расположенными рядом тумблерами.

3. Источник трехфазного напряжения, который может выключаться пакетным выключателем.

4. Вольтметр электромагнитной системы с пределом измерения 0-300 В.

5. Амперметр электромагнитной системы с пределами измерения 0-2 А.


Ход работы:

Задание I.

Исследование трёхфазной трехпроводной цепи при соединении приёмников по схеме «звезда». 

1). Схема экспериментальной установки.

 


                                                                        Ra                       c     X

             -                        ·           ·                                      ·          ·

                                  A                  K1                               K4

                                                                        Rb                       c    Y

             -                        ·           ·                                      ·          ·

                                 B                   K2                               K5               n

                                  C                                     Rc                      c    Z

             -                        ·           ·                                      ·          ·       

                                                              К3                       K6

                               K11  ·           ·      

                                 N

                                       ·           ·      

                               K12

Рис.1

Таблица №1

Режим

Данные эксперимента

Ia, A

Ib, A

Ic, A

Ua, B

Ub, B

Uc, B

Un N, B

Uab, B

Ubc, B

Uca, B

1. Симметричный

0,35

0,35

0,35

136

136

136

0

236

236

236

2. Перегрузка фазы С

0,32

0,32

0,18

126

126

146

19

236

236

236

3. Перегрузка двух фаз А и С

0,27

0,15

0,27

214

58

214

78

236

236

236

4. Обрыв фазы С

0,31

0,31

0

120

120

204

84

236

236

236

5. Короткое замыкание фазы С

0,48

0,48

0,79

236

236

0

136

236

236

236

ü Трехфазная трёхпроводная цепь при соединении приемников по схеме звезда, т.е. без нейтрального провода выглядит следующим образом:

 


Рис.2

ü Трехфазная четырёхпроводная цепь при соединении приемников по схеме звезда (имеется нейтральный провод), выглядит следующим образом:

Рис.3.

ü Трехфазная трёхпроводная цепь при соединении приемников по схеме треугольник выглядит следующим образом:

 


Рис.4.

Обработка результатов эксперимента.

ü Построим векторные диаграммы по результатам экспериментов задания №I для всех режимов:

~ режим симметричной нагрузки:

  (А);                (А);

(А);

mU=

 
(В);      (В);

(В).


~ перегрузка фазы С:

 (А);      (А);

(А);

(В);        (В);

mU=

 
(В).

~ перегрузка 2х фаз:

 (А);    (А);

(А);

(В);     (В);

(В).


~ обрыв фазы С:

(А);   (А);      (А);

 (В);   (В);

(В).

 


~ режим короткого замыкания:

 (А);          (А);

(А);

(В);          (В).


Задание №II

Исследование трёхфазной четырёхпроводной цепи при соединении приёмников по схеме «звезда». 

Таблица №2

Режим

Данные измерений

Ia, A

Ib, A

Ic, A

In, A

Ua, B

Ub, B

Uc, B

Uab, B

Ubc, B

Uca, B

1. Симметричный

0,35

0,35

0,35

0

136

136

136

236

236

236

2. Перегрузка фазы

0,35

0,35

0,68

0,33

136

136

136

236

236

236

3. Перегрузка двух фаз

0,93

0,33

0,69

0,53

136

136

136

236

236

236

4. Обрыв фазы

0,93

0,33

0

0,82

136

136

136

236

236

236

(В);

(В); 

(В);   

Ø (А);           (А);

          (А).

Ø (А);          (А);

(А);

 


Ø (А);        (А);

(А).

Ø  (А);       (А);

(А).

Задание №III

Исследование трёхфазной цепи при соединении приемников по схеме  “треугольник”.

Таблица №3

Режим

Данные измерений

Ia, A

Ib, A

Ic, A

Iab, A

Ibc, A

Ica, A

Uл, В

1. Симметричный

0,81

0,81

0,81

0,46

0,46

0,46

236

2. Перегрузка фазы

0,91

0,79

0,91

0,46

0,46

0,58

236

3. Обрыв фазы

0,48

0,83

0,48

0,48

0,48

0

236

5. Обрыв линейного провода

0,79

0,79

0

0,48

0,31

0,31

236


 


Rab                      C           X

                                    ·              ·      ·    ·             

                               A                      K8          K1                                     K4

                                                                               Rbc

                                                                                                          C           Y

                                    ·              ·      ·    ·

                                  B                   K9           K2                                     K6

                                                                               Rca

                                                                                                          C           Z

                                    ·              ·      ·    ·

                               C                     K10        K3                                        K6

Рис.5

ü  (A);          (A);

(A);

(A);          ;

(A);

ü (A);        (A);

UCA

 
(A);      

 (A);

(A);      (A).


ü (A);        (A);

(A);     (A);

(A);          (A).

ü При обрыве линейного провода, цепь состоит из двух параллельных ветвей содержащих:

-  сопротивления са и bс;

-  сопротивление ав.

При этом цепь превращается в однофазную.

Векторная диаграмма такой цепи (обрыв линейного провода С) представлена ниже.

Вывод:

В результате проделанной работы, мы рассмотрели трехфазную трехпроводную и четырехпроводную цепи при различных соединениях приемника. Из анализа векторной диаграммы (при соединении по схеме «треугольник») для симметричной нагрузки следует, что величины линейных токов равны между собой, а их вектора отстают на 30° от векторов фазных токов соответственно. И экспериментально доказали утверждения для данных цепей между линейными и фазными токами при симметричной нагрузки имеется связь в , т.е. .

Анализ цепей для различных сопротивлений нейтрального провода показывает, что с увеличением сопротивления нейтрального провода эффективность нейтрального провода уменьшается, следовательно, при несимметричной нагрузки будет наблюдаться большая несимметрия фазных напряжений приемника.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
367 Kb
Скачали:
0