Главная страница
Навигация по странице:

  • ЗВЕЗДОЙ Цель работы

  • Общие сведения

  • Порядок выполнения работы 1.Загрузить ELECTRONICS WORKBENCH в оперативную память ПК. Выбрать в пункте меню File

  • Контрольные вопросы

    		•

    Лабораторная работа 2 трехфазная цепь при соединении приемников звездой цель работы


    Скачать 54.25 Kb.
    НазваниеЛабораторная работа 2 трехфазная цепь при соединении приемников звездой цель работы
    Дата28.11.2022
    Размер54.25 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаLaboratornaya_rabota__2.docx
    ТипЛабораторная работа
    #817457




    Лабораторная работа № 2

    ТРЕХФАЗНАЯ ЦЕПЬ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ

    ЗВЕЗДОЙ

    Цель работы - исследование соотношений между линейными и фазными напряжениями и токами в трехфазной цепи при соединении фаз генератора и приемников звездой как при симметричной, так и несимметричной нагрузке.

    Общие сведения

    В промышленности применяется, главным образом, трехфазный ток, который получается от трехфазных генераторов, имеющих три обмотки (фазы), сдвинутые одна по отношению к другой на 120°. Звездой называется такое соединение обмоток генератора или приемников, при котором концы трех фаз соединяются в одну точку, называемую нейтральной или нулевой точкой. Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника называется нейтральным. Другие три конца фаз служат для отвода или подвода трехфазного тока, а соответствующие провода называются линейными. Напряжения и токи в фазах генератора или приемника называют фазными напряжениями иФ и токами 1Ф. Токи в линейных проводах и напряжения между ними называют линейными токами 1Л и линейными напряжениями ил.

    Трехфазная электрическая цепь называется симметричной, если сопротивления всех ее фаз равны по величине и имеют одинаковый характер, т.е. если одинаковы комплексные сопротивления всех фаз.

    На рис. 13 показана схема включения обмоток генератора и приемников «звездой». Если пренебречь сопротивлениями проводов, то можно принять фазные напряжения на генераторе UA, UB, UC равными одноименным фазным напряжениям на приемнике Ua, Ub, Uc.







    Линейные токи IA, 1B, 1C равны фазным токам Ia, Ib, Ic: 1Л = 1Ф.

    Ток в нейтральном проводе равен векторной сумме линейных токов: IN = IA +

    Ib+ Ic •

    Линейное напряжение иЛ связано с фазным иФ соотношением

    ил =Тэ иф. (1)

    Соотношение (1) выполняется:

    а) для генератора;

    б) для приемника при наличии нулевого провода;

    в) для симметричного приемника как при 4- , так и при 3-проводной цепи.

    В 3-проводной цепи (отсутствие нулевою провода) и при несимметричной нагрузке соотношение (1) несправедливо, так как между узлами n и N появляется напряжение смещения U nN Ф0. В этом случае, фазные напряжения приемника определяются формулами: иа = иА - UnN; Ub = Ub - Un ; Uc = Uc - U^. При этом Ua Ф Ub Ф Uc. Поэтому несимметричные приемники, например, сеть освещения, не включают в З-проводную цепь «звездой» без нулевого провода. Фазные токи приемника во всех случаях рассчитываются по формулам

    Ia = U a /Z а I b = Ub/Zb', Ic = Uc/Zc .

    Лабораторная работа состоит из 7 опытов:

    1. симметричная активная нагрузка, 3-проводная цепь;

    2. симметричная активная нагрузка, 4-проводная цепь;

    3. симметричная активная нагрузка, 3-проводная цепь, обрыв провода А;

    4. несимметричная активная нагрузка, 4-проводная цепь;

    5. несимметричная активная нагрузка, 3-проводная цепь;

    6. несимметричная смешанная нагрузка, 3-проводная цепь;

    7. несимметричная смешанная нагрузка, 4-проводиая цепь.

    Порядок выполнения работы

    1.Загрузить ELECTRONICS WORKBENCH в оперативную память ПК. Выбрать в пункте меню File команду Save As и присвоить имя рабочему файлу, введя с клавиатуры фамилию одного из студентов.

    1. Собрать на рабочем поле монтажного стола макет электрической схемы в соответствии с рис. 14. При этом все элементы цепи выбираются из соответствующих разделов библиотеки компонентов. ( См. раздел «Введение»). После проверки схемы преподавателем, получите от него дополнительные указания.




    Рис.14




    1. Получить у преподавателя номер варианта. В соответствии с номером варианта из табл.11 установить емкость конденсатора С, ЭДС источников питания, а их начальные фазы соответственно ф1=0о, ф2=120о, ф3=240о. Рассчитать емкостное сопротивление по формуле Хс=1/юС и занести в табл.13.


    Таблица 11.

    №



    С,

    варианта
    В
    мкФ

    1
    30
    28

    2
    40
    32

    3
    50
    34

    4
    60
    36

    5
    70
    38

    6
    80
    40

    7
    90
    42

    8
    100
    44

    9
    110
    46

    10
    120
    48







    1. С помощью мультиметра выбранного из соответствующего раздела библиотеки компонентов. ( См. раздел «Введение»), измерьте фазные и линейные напряжения источника питания. Запишите результаты в табл. 12.


    Таблица 12.

    U а
    U в
    Uc
    U АВ
    U вс
    U СА

    100
    100
    100
    173.2
    173.2
    173.2







    Проверьте соотношение иЛ = V3 иФ .

    1. Для каждого опыта установите соответствующие значения сопротивлений и вид нагрузки, указанный в табл. 13. Ключи Кщ К2 должны находиться в положениях, указанных там же. Результаты измерений занесите в табл. 13.

    Рассчитайте значения фазных токов 1а, Ib, Ic при нагрузке, соответствующей опытам 1, 4, 7. Занесите результаты расчетов в табл. 13 и сравните их с измеренными значениями.

    Рассчитайте значения фазных напряжений Ua, Ub, Uc при нагрузке, соответствующей опытам 4 и 6, используя формулы

    Ua = Ia'Za; U b = Ib‘Zb ; Uc = Ic-Zc,

    где Ia, Ib, Ic - измеренные значения токов.

    Значения U nN и i N определите графическим методом из векторной диаграммы.


    Таблица 13.

    №

    опыта
    Вид нагрузки. Сопротивления, Ом
    Графич

    еское

    обознач

    ение
    Ключи.
    Измерено
    Вычислено

    К1
    К2
    К3
    Ia
    Ib
    Ic
    In
    U nN
    Ia
    Ib
    Ic

    1
    Симметричная активная, 3-проводная

    Ra = Rb = Rc = 50
    X
    -
    +
    +
    1.99
    1.97
    1.99
    0
    0.66









    2
    Симметричная активная, 3-проводная. Обрыв провода А. Rb = Rc = 50
    X
    -
    -
    +
    1.98
    0.85
    2.68
    0
    57.3









    3
    Симметричная активная, 4-проводная

    Ra = Rb = Rc = 50
    X
    +
    +
    +
    2
    1.96
    2
    0.04
    0.00004









    4
    Несимметричная активная, 4-проводная

    Ra = 50; Rb = 70; Rc=100
    X
    +
    +
    +
    2
    1.4
    1
    0.87
    0.00087









    5
    Несимметричная активная, 3-проводная

    Ra = 50; Rb = 70; Rc=100
    X
    +
    -
    +
    1.4
    1.4
    1
    2.13
    0.002









    6
    Несимметричная смешанная, 3-проводная

    С =44

    Rb = 70; Rc = 50;
    X
    -
    +
    +
    1.9
    1.56
    1.9
    0
    10.94









    7
    Несимметричная смешанная, 4-проводная

    С = , = ;

    Rb = 70; Rc = 50;
    X
    +
    +
    +
    2
    1.4
    2
    0.59
    0.0006












    Постройте в масштабе для всех опытов векторные диаграммы напряжений и токов. Фазовые углы определите по диаграмме с помощью транспортира. Сделайте вывод о назначении нейтрального, провода в трехфазных цепях. Проверьте соотношение иЛ = V3 иФ
    Контрольные вопросы

    1. Как соединить фазы приемника звездой?

    2. Какова зависимость между линейными и фазными токами и напряжениями при соединении симметричной нагрузки звездой?

    3. Чему равен ток в нейтральном проводе при симметричной и несимметричной нагрузках?

    4. Как изменяются линейные и фазные токи и напряжения симметричной системы (без нейтрального провода):

    а) при обрыве линейного провода;

    б) при коротком замыкании фазы?

    1. Приведите примеры однородной, равномерной и симметричной нагрузок.

    2. Почему нельзя осветительную нагрузку включать звездой без нейтрального провода?

    написать администратору сайта