Исследование трехфазной цепи, соединенной в треугольник (Лабораторная работа № 12)

Лабораторная работа №12

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ, СОЕДИНЕННОЙ В ТРЕУГОЛЬНИК

Цель работы - исследовать трехфазные цепи методом векторных диаграмм, изучить графический метод разложения несимметричной системы трех векторов на три симметричные системы.

Краткие теоретические сведения

В трехфазной трехпроводной схеме, соединенной в звезду, система фазных напряжений симметрична только при симметричном приемнике. В противномслучае имеет место взаимная связанность работы фаз приемника. Oт этого недостатка свободен второй способ соединения трехфазного приемника – соединение в треугольник (рис. 1). При этом способ соединения обмоток генератора или трансформатора не имеет значения.

В создании фазных токов приемника принимают участие линейные напряжения источника, поэтому

Линейные токи определяются как разность соответствующих фазных токов:

Симметричная система напряжений источника создает в симметричном приемникесимметричные системы фазных и линейных токов (рис. 2), причем линейные токи отстают по фазе на 30° от фазных токов и больше их по величине в  раз; векторы эти токов образуют звезду, повернутую по отношению к звезде фазных токов на 30⁰ по часовой стрелке.

Несимметрия фаз треугольника сопротивлений вызывает несимметрию фазных и линейных токов, причем изменение одного фазного тока вызывает изменение двух линейных токов, в которые данный фазный ток входит в качестве составляющего.

При обрыве одного линейного провода одна фаза приемника будет работать нормально, две другие окажутся соединенными последовательно по отношению к уцелевшему линейному напряжению источника, и оно распределится между ними пропорционально их сопротивлениям; если указанные сопротивления одинаковы (рис. 3), напряжение на зажимах каждой из фаз будет равно половине линейного.

Фактически вся цепь находится под линейным напряжением , г. е. является однофазной. Однако, сохранив направления и обозначения токов в схеме, будем считать, что сопротивления в фазах ВС и СА приемника, соединенные последовательно, находятся под напряжением , а точка С расположена посредине вектора  (рис. 4).

В этом случае токи в двух уцелевших линейных проводах составляют:

т.е. токи уменьшаются по сравнению с нормальными условиями работы в раз.

Пусть в фазах АВ и СА включены одинаковые активные сопротивления, а в фазе ВС - активное сопротивление и емкость, соединенные последовательно (рис. 5).

Изменяя сопротивление R_ВС мы заставляем точку М перемещаться на топографической диаграмме по дуге полуокружности, проведённой на U_BC, как на диаметре (рис. 6).

Треугольник сопротивлений можно пересоединить на звезду сопротивлений (рис. 7).

При этом приёмник окажется под фазным напряжением источника