лабы. Лабораторные+работы+в+Multisim. Методические указания к выполнению лабораторных работ по электротехнике и основам электроники. 2011 Рассмотрены и рекомендован к изданию
![]()
|
Соединение фаз приемника по схеме «треугольник». Цель работы: исследовать режимы работы трехфазного приемника, фазы которого соединены по схеме «треугольник»: симметричный, несимметричный, обрыв фазы, обрыв двух фаз, обрыв линейного провода. Проверить соотношения между линейными и фазными токами при симметричном и несимметричных режимах. Основные теоретические положения При соединении трехфазного потребителя электрической энергии треугольником каждая фаза потребителя присоединяется соответственно к двум линейным проводам, поэтому фазные напряжения оказываются равными соответствующим линейным напряжениям Uф = Uл, а фазные токи неравны линейным, т.к. в начале каждой фазы потребителя имеется узел разветвления токов. Для каждого узла по первому закону Кирхгофа: ![]() ![]() ![]() Соотношения между фазными напряжениями, токами и сопротивлениями по закону Ома ![]() ![]() ![]() Углы сдвига по фазе между векторами фазных напряжений, ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() В случае симметричной нагрузки сопротивления фаз равны ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Из векторной диаграммы для случая симметричной активной нагрузки при соединении треугольником (рис. 5.6), видно, что линейные токи равны. При этом фазные и линейные токи соотносятся ![]() ![]() Рис. 6.1. При несимметричной нагрузке (рис. 5.7) фазные токи неодинаковые. Линейные токи определяются как разности фазных токов. ![]() Рис. 6.2. Активная мощность трехфазного потребителя электроэнергии при несимметричной нагрузке равна сумме активных мощностей всех его фаз: - при соединении звездой ![]() - при соединении треугольником ![]() Аналогично полную и реактивную мощности трехфазного потребителя в случае несимметричной нагрузки можно найти как суммы полных и реактивных мощностей отдельных фаз потребителя - при соединении звездой ![]() ![]() - при соединении треугольником ![]() ![]() При симметричной нагрузке активная мощность трехфазного потребителя независимо от схемы его соединения может быть найдена как ![]() или ![]() Аналогично реактивная мощность трехфазного потребителя при симметричной нагрузке: ![]() Или ![]() Полная мощность трехфазного потребителя при симметричной нагрузке: ![]() ![]() Порядок выполнения работы. 1. Собрать на рабочем поле экрана электрическую цепь синусоидального тока с соединением фаз приемника по схеме «треугольник» (рис.6.3). ![]() Рис. 6.3. Схема цепи с соединением фаз приемника по схеме «треугольник». Задать параметры элементов цепи согласно варианту (табл. 4.1): Табл. 6.1.
3. Провести опыт при симметричном режиме приемника. Снять показания приборов. Результаты измерений записать в табл. 4.2. 4. Оборвать одну из фаз. Снять показания приборов. Результаты измерений записать в табл. 4.2. 5. Оборвать две фазы. Снять показания приборов. Результаты измерений записать в табл. 4.2. 6. Оборвать линейный провод. Снять показания приборов. Результаты измерений записать в табл. 4.2. 7. Уменьшить параметры элементов в первой фазе в четыре раза, во второй фазе – в два раза. Снять показания приборов. Результаты измерений записать в табл. 4.2. Табл.6.2.
8. По результатам измерений построить векторные диаграммы для каждого опыта. Величины фазных напряжений Uab, Ubc, Ucaне зависят от режима работы трехфазного приемника. Построение векторных диаграмм целесообразно начинать с построения векторов фазных напряжений. Вектора фазных напряжений строятся согласно масштабу. Вектора фазных токов строятся относительно соответствующих фазных напряжений. Углы сдвига фаз φab, φbc, φca между фазными напряжениями и токами определяются по формулам: ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() При построении векторов токов необходимо учитывать знак угла сдвига фаз. Вектора линейных токов строятся согласно выражениям: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для случая, рассмотренного на рис. 6.3 векторная диаграмма для симметричной нагрузки имеет вид (табл. 6.3): Rаb = Rbc = Rca = 200 Ом, Lаb = Lbc = Lca = 1200 мГн, где ![]() Cаb = Cbc = Cca = 20 мкФ, где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Табл. 6.3.
![]() Рис. 6.4. Для несимметричной нагрузки векторная диаграмма имеет вид (табл. 4.4): Rаb = 50 Ом, Lаb = 300 Гн, Cаb = 5 мкФ; (XL = 31 Ом, XC = 640 Ом); Rbc = 100, Lbc = 600 Гн, Cbc = 10 мкФ; (XL = 188 Ом, XC = 318 Ом); Rca = 200 Ом, Lca = 1200 Гн, Cca = 20 мкФ; (XL = 377 Ом, XC = 159 Ом). Табл. 4.4.
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рис. 6.5. Контрольные вопросы. 1. Каким образом осуществляется схема соединения фаз потребителя по схеме «треугольник»? 2. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями симметричного приемника, фазы которого соединены по схеме «треугольник»? 3. Каково соотношение между линейными и фазными токами при соединении приемника по схеме «треугольник»? 4. Как вычислить активную, реактивную и полную мощности симметричной трехфазной нагрузки? 5. Как вычислить активную, реактивную и полную мощности несимметричной трехфазной нагрузки? Лабораторная работа № 7. |