Обробка результатів дослідів

22 23 24 25 26 27 28

1. За результатами дослідів розрахувати співвідношення між лінійною та фазною напругами.

2. Визначити активну потужність кожної фази та усього споживача.

3. Побудувати в масштабі векторні діаграми напруг та струмів, використовуючи дані табл. 14, для трьох випадків:

а) при симетричному навантаженні з нейтральним проводом;

б) при несиметричному навантаженні з нейтральним проводом;

в) при тому ж несиметричному навантаженні без нейтрального проводу.

4. За даними досліджень зробити висновки стосовно:

- співвідношення між лінійними та фазними напругами споживача при симетричному та несиметричному навантаженні;

- співвідношення між фазними та лінійними струмами споживача;

- доцільності нейтрального проводу при симетричному навантаженні;

- ролі нейтрального проводу при несиметричному навантаженні;

- ролі нейтрального проводу при обриві лінійного проводу;

- розподілення напруги на окремих фазах при несиметричному навантаженні фаз, якщо нульовий провід відсутній;

- причин неповного спів падання дослідних результатів з теорією.

Скласти звіт за результатами виконаної роботи.

Контрольні питання.

1. Як з'єднати фази струмоприймача зіркою?

2. Яка напруга називається фазним і яке — лінійним?

3. Які існують залежності між діючими лінійними і фазними напругами трифазної чотирипровідной мережі?

4. При яких умовах трифазна система називається симетричної?

5. У яких умовах можна обійтися без нейтрального проводу?

6. Яке співвідношення між фазними напругами для несиметричного навантаження при наявності нейтрального проводу?

7. Як визначити струм у нейтральному проводі?

8. До чого може привести обрив нейтрального проводу при несиметричному навантаженні?

Таблиця 15.

Дані розрахунків	Активні (повні) потужності	P (Вт)
P_C (Вт)
P_B (Вт)
P_A (Вт)
Дані вимірювань	Фазні (лінійні) струми	I₀ (A)
I_C (A)
I _B (A)
I_A (A)
Лінійні напруги	U_CA (B)
U_BC (B)
U_AB (B)
Фазні напруги	U_C (B)
U_B (B)
U_A (B)
Режим роботи електричного кола	Симетричне навантаження з нульовим проводом	Симетричне навантаження без нульового проводу	Несиметричне навантаження з нульовим проводом	Несиметричне навантаження без нульового проводу	Несиметричне навантаження без нульового проводу з обривом лінійного проводу

Лабораторна робота № 16

Тема: ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИФАЗНОГО КОЛА ПРИ З’ЄДНАННІ

СПОЖИВАЧІВ ТРИКУТНИКОМ.

Р обоче місце: Лабораторія ТОЕ.

Тривалість заняття: 90 хв.

Мета роботи: виявити співвідношення між лінійними та фазними струмами й

напругами трифазної системи при з’єднанні фаз трикутником; за

дослідними даними побудувати векторні діаграми при

симетричному та несиметричному навантаженні.

Прилади та обладнання.

Назва приладів та обладнання	Тип	Кількість	Технічні характеристики
Вольтметр
Амперметр
Ламповий реостат
Перемикач

Теоретичні відомості

Мал. 16.1 Схема з'єднання фаз приймачів трикутником

Кожна фаза споживача при з'єднанні трикутником (мал. 16.1) підключена до двох лінійних проводів. Тому незалежно від значення і характеру опорів споживача кожна фазна напруга дорівнює відповідній лінійній напрузі

Струм кожного споживача, що входить у з'єднання трикутника, є фазним: І_Ф = U_Ф / Z_Ф, де U_Ф — фазна напруга даного приймача, Z_ф — його повний опір.

Фазні струми I_AB, I_BC і I_CA у загальному випадку не дорівнюють лінійним струмам І_А, І_B, і І_C. Застосовуючи перший закон Кірхгофа до вузлових струмів А, В и С, можна одержати наступні співвідношення між лінійними і фазними струмами: ;

;

Навантаження називають симетричним, якщо Z_AВ, Z_BС, Z_CА споживачів однакові Z_AВ = Z_BС = Z_CА = Z_Ф; зсуви фаз φ_АВ, φ_ВР, φ_САміж фазними напругами і відповідними їм фазними струмами рівні між собою: φ_АВ=φ_ВР=φ_СА=φ_Ф. При симетричному навантаженні фазні напруги U_AB, U_вс і U_CA однакові, фазні струми I_AB, I_BC і I_CA рівні між собою, зсуви фаз між напругами і струмами U_AB і I_AB; U_вс і I_BC; U_CA і I_CA однакові і визначаються за формулою , де X_Ф — реактивні опори фазних споживачів; R_ф — їх активний опір.

Векторні діаграми фазних (лінійних) напруг, а також фазних і лінійних струмів при симетричному активно-індуктивному навантаженні приведені на мал..16.2

Мал. 16.2. Векторні діаграми при з'єднанні споживачів трикутником у випадку симетричного навантаження

При симетричному навантаженні рівні лінійні струми відстають від відповідних фазних струмів на π/6 і перевищують їх у раз, тобто . При несиметричному навантаженні, що має місце при недотриманні рівності Z_AВ ≠ Z_BС ≠ Z_CА або φ_АВ≠ φ_ВР≠ φ_СА або обох рівностей, порушується симетрія як фазних, так і лінійних струмів. Векторна діаграма для випадку, коли у фазі АВ мається активне навантаження, у фазі ВР - активно-індуктивне, а у фазі СА - активно-ємнісне, приведена на мал. 16.3.

Мал..16.3 Векторна діаграма фазних та лінійних напруг та струмів при з’єднанні споживачів трикутником у випадку несиметричного навантаження.

Усяка зміна навантаження однієї з фаз при з'єднанні споживачів трикутником викликає одночасну зміну відповідних фазного і двох лінійних струмів, однак не впливає на фазні напруги і струми інших фаз, а також на третій лінійний струм.

Обрив лінійного проводу порушує нормальний режим роботи трифазного кола. При цьому споживачі однієї фази знаходяться під номінальною фазною напругою, а споживачі двох інших фаз виявляються послідовно з'єднаними і знаходяться під цією же напругою. Фазні напруги цих споживачів прямо пропорційні їхнім повним опорам, тобто споживачі виявляються під напругою, що відрізняється від номінального значення фазної напруги.