ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Лабораторная работа №8
Трехфазная цепь, соединенная звездой
Цель работы:
1. Исследовать трехфазную цепь, соединенную
звездой, с нулевым проводом и без него при симметричной и
несимметричной нагрузках.
2. По экспериментальным данным построить
топографические диаграммы напряжений и векторные
диаграммы токов трехфазных цепей с нейтральным проводом
и без него в симметричном и несимметричном режимах.
В трехфазной цепи обмотки трехфазного генератора
могут быть соединены звездой или треугольником. При
соединении звездой все концы фазных обмоток генератора
соединены в одной общей точке. Общая точка фазных
обмоток генератора называется нейтральной точкой (рис.1).
Нагрузка в трехфазной цепи также может быть
соединена звездой или треугольником и она является
комплексной величиной :
ϕ
⋅
⋅=
i
ezZ , где z – модуль,
ϕ
-
аргумент комплексного числа.
Нагрузка считается симметричной, когда равны в
отдельности активные и реактивные сопротивления всех фаз :
cba
rrr == и
cba
xxx == или
cba
ZZZ
=
=
, т.е.
cba
zzz == и
cba
ϕ
ϕ
ϕ
=
=
.
Нагрузка считается несимметричной, когда
сопротивление хотя бы одной из фаз не равно сопротивлениям
других фаз. Несимметричная нагрузка может быть
равномерной (
cba
ZZZ ≠
≠
,
cba
zzz
=
= , но
cba
ϕ
ϕ
ϕ
≠
≠
)
или неравномерной (
cba
ZZZ ≠≠ ,
cba
zzz
≠
≠
, но
cba
ϕ
ϕ
ϕ
== или
cba
ϕ
ϕ
ϕ
≠
≠
).
Различают симметричный и несимметричный режимы
работы трехфазной цепи. При симметричном режиме
комплексные сопротивления всех трех фаз одинаковы и ЭДС
образуют симметричную систему. Если ЭДС фазы А равна
.
a
E , то ЭДС фаз В и С равны соответственно :
a
.
2
b
.
EaE ⋅= ,
a
.
c
.
EaE ⋅=
, к тому же :
a
..
a
2
a
.
c
..
b
a
.
EaEaEEEE ⋅+⋅+=++ . В
противном случае имеет место несимметричный режим.
Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и
нагрузки, называется нейтральным или нулевым проводом.
Остальные провода, соединяющие обмотки генератора с
приемником, называют линейными.
ЭДС, наводимые в фазных обмотках генератора,
напряжения и токи в них называются соответственно
фазными ЭДС, напряжениями и токами и обозначаются
ффф
I,U,E .
Напряжения между линейными проводами и токи в них
называются линейными напряжениями и токами и
обозначаются
лл
I,U соответственно.
Так как линейные провода, фазы генератора и
приемника при соединении фаз звездой соединены
последовательно, то фазные токи равны линейным токам :
лф
II = .
Лабораторная работа №8 Трехфазная цепь, соединенная звездой Цель работы: 1. Исследовать трехфазную цепь, соединенную звездой, с нулевым проводом и без него при симметричной и несимметричной нагрузках. 2. По экспериментальным данным построить топографические диаграммы напряжений и векторные диаграммы токов трехфазных цепей с нейтральным проводом Различают симметричный и несимметричный режимы и без него в симметричном и несимметричном режимах. работы трехфазной цепи. При симметричном режиме комплексные сопротивления всех трех фаз одинаковы и ЭДС В трехфазной цепи обмотки трехфазного генератора образуют симметричную систему. Если ЭДС фазы А равна могут быть соединены звездой или треугольником. При . . . соединении звездой все концы фазных обмоток генератора Ea , то ЭДС фаз В и С равны соответственно : E b = a 2 ⋅ E a , соединены в одной общей точке. Общая точка фазных . . . . . . . . обмоток генератора называется нейтральной точкой (рис.1). E c = a ⋅ E a , к тому же : E a + E b + E c = E a + a 2 ⋅ E a + a ⋅ E a . В Нагрузка в трехфазной цепи также может быть противном случае имеет место несимметричный режим. соединена звездой или треугольником и она является комплексной величиной : Z = z ⋅ e i ⋅ϕ , где z – модуль, ϕ - Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и аргумент комплексного числа. нагрузки, называется нейтральным или нулевым проводом. Нагрузка считается симметричной, когда равны в Остальные провода, соединяющие обмотки генератора с отдельности активные и реактивные сопротивления всех фаз : приемником, называют линейными. ЭДС, наводимые в фазных обмотках генератора, ra = rb = rc и xa = xb = xc или Z a = Z b = Z c , т.е. напряжения и токи в них называются соответственно za = z b = z c и ϕ a = ϕ b = ϕ c . фазными ЭДС, напряжениями и токами и обозначаются Нагрузка считается несимметричной, когда Eф ,U ф , I ф . сопротивление хотя бы одной из фаз не равно сопротивлениям Напряжения между линейными проводами и токи в них других фаз. Несимметричная нагрузка может быть называются линейными напряжениями и токами и равномерной ( Z a ≠ Z b ≠ Z c , za = zb = zc , но ϕ a ≠ ϕ b ≠ ϕ c ) обозначаются U л , I л соответственно. или неравномерной ( Z a ≠ Z b ≠ Z c , za ≠ zb ≠ zc , но Так как линейные провода, фазы генератора и ϕ a = ϕ b = ϕ c или ϕ a ≠ ϕ b ≠ ϕ c ). приемника при соединении фаз звездой соединены последовательно, то фазные токи равны линейным токам : Iф = I л .