Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Теоретические основы электротехники" Часть 2. Трехфазные цепи. Федоров К.А - 2 стр.

UptoLike

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 .