Исследование трёхфазных цепей переменного тока

Лабораторная работа №3.

Исследование трёхфазных цепей переменного тока.

Цель работы.

Цель работы заключается в исследовании режимов работы трёхфазных цепей при присоединении нагрузки «звездой» и «треугольником».

Порядок выполнения работы.

1.  Собрать схему, представленную на рисунке 1. Рекомендуются приборы (амперметр и вольтметр) со следующими пределами измерения: , , ,  от  до ;  от  до .

2.  После проверки правильности сборки схемы установить симметричную нагрузку, включив в каждой фазе то количество ламп, которое указано в таблице 3. Подать напряжение переключением пакетного выключателя ПВ1 (смотри рисунок 1). Убедится в симметрии нагрузки по равенству токов фаз. Записать показания приборов в таблицу 1 вначале при четырёхпроводной системе (выключатель В2 в цепи нулевого провода замкнут), а затем в трёхпроводной системе (выключатель В2 разомкнут).

3.  Указанные в таблице 1 напряжения измеряются поочерёдно одним вольтметром в порядке, определяемом таблицей. Фазные напряжения нагрузки измеряются между началом и концом фазы нагрузки (, , ).

4.  Установить несимметричную нагрузку фаз, включив в фазы различное количество ламп (смотри в таблице 3).

5.  Записать показания приборов в таблицу 1, при этом следует обратить внимание на то, что в трёхпроводной системе при несимметричной нагрузке лампы различных фаз имеют различный накал.

6.  Исследовать режим обрыва в одной фазе нагрузки, для чего в двух фазах включить одинаковое количество ламп – пять штук, а в третьей фазе включить все лампы (смотри в таблице 3). Показания приборов записать в таблицу 1.

7.  В присутствии преподавателя провести опыт короткого замыкания фазы нагрузки. Опыт проводится только для трёхпроводной системы – выключатель В2 при этом опыте разомкнут.

8.  После размыкания выключателей ПВ1 и В2 соединить проводом начало и конец одной из фаз (смотри в таблице 3). Подать напряжение переключением выключателя ПВ1. Результаты занести в таблицу 1.

9.  Собрать схему, представленную на рисунке 2. Рекомендуются приборы со следующими пределами измерения: , ,  от  до ; , ,  от  до ;  от  до ; ,  от  до .

10.  После проверки правильности сборки схемы установить симметричную нагрузку фаз, включив в каждой фазе то количество ламп, которое указано в таблице 3. Подать напряжение переключением пакетного выключателя ПВ1 (смотри рисунок 2). Убедится в симметричности нагрузки. Записать показания приборов в таблицу 2.

11.  Установить несимметричную нагрузку фаз. Записать данные в таблицу 2. Обратить внимание на то, что при несимметричной нагрузке накал ламп различных фаз одинаков, то есть напряжение на фазах нагрузки одинаковое.

12.  Исследовать режим обрыва в одной из фаз нагрузки, для чего в данной фазе выключить все лампы. Показания приборов записать в таблицу 2.

13.  Исследовать режим обрыва линий. Для этого при симметричной отключить один из линейных проводов сети. Данные занести в таблицу 2.

Схемы.

Таблица №1.

Нагрузка	Система, типа «звезда»	Измерено
Симметричная	Четырёхпроводная	226	131.7	130.6	131.7	0	0.5	0.5	0.5	0
	Трёхпроводная	226	132.3	130.6	132.8	0.9	0.5	0.5	0.5	-
Несимметричная	Четырёхпроводная	226	131.7	130.4	130.8	0	0.4	0.5	0.6	0.1
	Трёхпроводная	226	144.5	131.1	118	15.2	0.45	0.5	0.55	-
Отключена фаза нагрузки	Четырёхпроводная	226	132.2	130.4	131.2	0.6	0	0.5	0.5	0.5
	Трёхпроводная	226	199.3	112.8	115.5	66.5	-	0.43	0.44	-
Короткое замыкание фазы	Трёхпроводная	226	0	226	226	129	1.5	0.9	0.9	-

Таблица №2.

Нагрузка типа «треугольник»	Измерено
Симметричная
Несимметричная
Отключена фаза нагрузки
Обрыв в линии

Таблица №3.

Тип схемы	Номер опыта	Режим работы	Варианты
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
«Звезда»	1	Симметричная нагрузка. Количество ламп во всех фазах (, )	5	4	3	5	4	3	5	4	3	5	4	3
	2	Несимметричная нагрузка, количество ламп в фазах ,  и	5,3,1	3,1,5	1,5,3	5,4,2	4,2,5	2,5,4	5,4,3	4,3,5	3,5,4	5,4,1	4,1,5	1,5,4
	3	Обрыв в фазе. Все лампы включены в фазе
	4	Короткое замыкание фазы
«Треугольник»	1	Симметричная нагрузка. Количество ламп во всех фазах (, )	5	4	3	5	4	3	5	4	3	5	4	3
	2	Несимметричная нагрузка, количество ламп в фазах ,  и	5,3,1	3,1,5	1,5,3	5,4,2	4,2,5	2,5,4	5,4,3	4,3,5	3,5,4	5,4,1	4,1,5	1,5,4
	3	Обрыв в фазе. Все лампы включены в фазе
	4	Обрыв в линии

 Векторная диаграмма напряжений и токов при присоединении симметричной нагрузки типа «звезда» четырьмя или тремя проводами.

Векторная диаграмма напряжений и токов при присоединении несимметричной нагрузки типа «звезда» четырьмя проводами.

Векторная диаграмма напряжений и токов при присоединении несимметричной нагрузки типа «звезда» тремя проводами.

Векторная диаграмма напряжений и токов трёхфазного потребителя, соединённого в звезду четырьмя проводами, при обрыве в фазе.

Векторная диаграмма напряжений и токов трёхфазного потребителя, соединённого в звезду четырьмя проводами, при обрыве в фазе.

Векторная диаграмма напряжений и токов трёхфазного потребителя, соединённого в звезду тремя проводами, при коротком замыкании фазы .

Векторная диаграмма напряжений и токов при присоединении симметричной нагрузки типа «треугольник» тремя проводами.

Векторная диаграмма напряжений и токов трёхфазного несимметричного потребителя, соединённого треугольником.

Векторная диаграмма напряжений и токов трёхфазного потребителя, соединённого в треугольник, при обрыве в фазе .

Векторная диаграмма напряжений и токов трёхфазного потребителя, соединённого в треугольник, при обрыве линейного провода фазы .