Обработка результатов измерений
5.5.5.1.По результатам измерений тока и напряжения рассчитайте значения активного, реактивного и полного сопротивлений цепи и занесите их в таблицу 5.5.1.
5.5.5.2. Рассчитайте по результатам измерений токов, напряжения и мощности коэффициент мощности цепи и занесите в таблицу 5.5.1. Выразите токи и напряжения на каждом элементе в комплексной фирме.
5.5.5.3. Постройте в масштабе векторные диаграммы тока и напряжений на комплексной плоскости для шести опытов.
5.5.5.4. Оформите работу в соответствии с правилами.
Контрольные вопросы
5.5.6.1. Дайте определение режима резонанса токов и условия его возникновения.
5.5.6.2. По показаниям каких приборов можно судить о возникновении в цепи резонанса токов?
5.5.6.3. Дайте определение коэффициента мощности цепи. 5.5.6.4. Как по показаниям приборов определить R, L,C цепи?
5.5.6.5. Как влияет наличие сердечника катушки на ее индуктивность и почему?
5.5.6.6. Как влияет изменение емкости конденсаторов на характер цепи и почему?
5.5.6.7. Каков характер цепи при резонансе токов?
Лабораторная работа № 6
Исследование трехфазной цепи
При соединении приемников звездой
Цель работы
5.6.1.1. Установить соотношения между линейными и фазными токами и напряжениями при различной нагрузке фаз.
5.6.1.2. Выявить роль нейтрального (нулевого) провода.
Основные теоретические положения
Звездой называется такое соединение трехфазной цепи, при котором концы приемников соединены в один узел, называемый нулевой точкой (рисунок 5.6.1.).
|
|
Рисунок 5.6.1. Схема соединения приемников звездой
(четырёхпроводная цепь)
Каждый из приемников энергии трехфазной цепи условно называется фазой. Провода, соединяющие приемники фаз с фазой источника трехфазной э.д.с, называются линейными. Провод, соединяющий нулевые точки приемников и источника, называется нулевым (нейтральным) проводом.
Ток, проходящий через каждую фазу (приемник), называется фазным током ( Iфа, Iфв , Iфс). Ток, проходящий по линейным проводам, называется линейным током ( Iла , Iлв , Iлс ). Присоединении звездой в любом режиме фазные токи равны соответствующим линейным:
(5.41)
Ток, проходящий по нулевому проводу, называется нулевым током (I0). В соответствии с первым законом Кирхгофа
(5.42)
Напряжение, действующее на каждом из приемников, или напряжение между линейным и нулевым проводами называется фазным напряжением (Uф). Фазные напряжения обозначают соответственно обозначению фаз (Uфа , Uфв , Uфс).
Напряжение между двумя любыми фазами или напряжение между двумя линейными проводами называется линейным напряжением (Uл). Линейные напряжения обозначают соответственно обозначению фаз, между которыми оно измеряется (Uав, Uвс , Uса ).
|
|
При соединении звездой в любомрежиме
(5.43)
Нагрузка трехфазной цепи называется симметричной, если полные сопротивления приемников Zа, Zв, Zс равны по модулю и сдвиги фаз между фазными напряжениями и соответствующими им фазными токами jа, jв, jс одинаковые. Из векторной и топографической диаграмм (рис. 2а и 2б) видно, что векторы линейных напряжений опережают соответствующие им векторы фазных напряжений на 30о.
Ток в нулевом проводе отсутствует:
(5.44)
т.е. при симметричной нагрузке нулевой провод не нужен, и цепь выполняется трехпроводной.
|
Рисунок 5.6.2 б. Топографическая диаграмма симметричной трехфазной цепи
Из рисунка 5.6.2 а следует, что
(5.45)
Активная мощность трехфазного приемника при этом
(5.46)
Нагрузка трехфазной цепи называется несимметричной, если
(5.47)
|
|
или
(5.48)
В этом случае необходим нулевой провод, по которому будет проходить результирующий ток, т.к.
(5.49)
Этот ток можно определить графически из рисунка 5.6.3.
|
Рисунок 5.6.3. Топографическая диаграмма несимметричной
четырехпроводной трехфазной цепи
При обрыве нулевого провода нормальный режим работы цепи нарушается, т.к. фазные токи изменяются и устанавливаются такими, чтобы их сумма была равна нулю. При заданных сопротивлениях Zа, Zв, Zс фазные токи могут изменяться только за счет изменения фазных напряжений, а т.к. линейные напряжения остаются неизменными, т.е. потенциалы точек А, В, С сохраняются, изменяется потенциал нулевой точки приемника, т.е. между О и О / появляется разность потенциалов, которая называется напряжением смещения нейтрали U0 ( рисунок 5.6.4.).
Рисунок 5.6.4. Топографическая диаграмма несимметричной
3-х проводной трехфазной цепи
Величину этого напряжения можно определить методом узлового напряжения:
(5.50)
По смещению нейтрали можно определить фазные напряжения приемника:
|
|
(5.51)
Неравномерность нагрузки при отсутствии нулевого провода приводит к повышению напряжения тех фаз приемника, сопротивление которых возрастает, и к снижению напряжения фаз, сопротивление которых уменьшается.
Активная мощность трехфазного приемника принесимметричной нагрузке
(5.52)
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 171; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!