Лабораторная работа №3

Исследование симметричных и несимметричных режимов
работы трехфазной цепи переменного напряжения
при соединении фаз источника и приемника
по схеме "звезда"

 

                                                                                 Выполнил студент: гр. Мапп-07

                                                                                                Родыгин Д.В

Проверил:Тюленёв М.Е.

 

 

 

Пермь 2007

Цель работы.

Приобретение практических навыков соединения фаз приемников по схеме "звезда"; опытное исследование распределения токов, линейных и фазных напряжений при симметричных и несимметричных режимах работы трехфазной цепи; выяснение роли нейтрального провода.

Принципиальная схема исследуемой электроцепи.

В качестве источника питания используется источник трехфазного переменного напряжения. Действующие значения напряжений фаз , ,  равны 127 В, а действующие значения линейных напряжений , ,  равны 220 В. Функции приемников электрической энергии выполняют лампы накаливания трех ламповых реостатов. На схеме (рис. 29) ламповые реостаты замещены регулируемыми по величине активными сопротивлениями , , , соединенными в "звезду". Напряжения на фазах потребителя измеряются вольтметрами электромагнитной системы с пределом измерения 300 В. Напряжение между нейтралью источника N и нейтралью приемника n измеряется вольтметром электромагнитной системы с пределом измерения 150В. Токи в фазах потребителя и ток в нейтральном проводе измеряются амперметрами электромагнитной системы с пределом измерения 5 А. Однополюсный выключатель К в цепи нейтрального провода позволяет исследовать режимы работы трехфазной трехпроводной системы (выключатель К отключен) и режимы работы трехфазной четырехпроводной системы (выключатель К включен). Сопротивления проводов, соединяющих источник и приемник, в лабораторных условиях могут быть приняты равными нулю. При этом линейные напряжения на зажимах потребителя , ,  по величине становятся равными линейным напряжениям источника и образуют в совокупности симметричную трехфазную систему с действующим значением 220 В.

 

2. Исследовали работу электрической цепи в режимах, указанных в табл. 1. Показания электроизмерительных приборов, снятые при проведении опытов, занесли в табл.2.

Таблица 1

Номер опыта	Режим работы	Положение выключателя К		Число включенных ламп ламповых реостатов
		откл.	вкл.	фаза a-x	фаза b-y	фаза c-z
1	Симметричный режим трехфазной трехпроводной системы.	Х		6	6	6
2	Симметричный режим трехфазной четырехпроводной системы.		х	6	6	6
3	Несимметричный режим работы трехфазной трехпроводной системы.	Х		6	4	3
4	Несимметричный режим работы трехфазной четырехпроводной системы.		х	6	4	3
5	Несимметричный режим работы трехфазной трехпроводной системы, обусловленный обрывом фазы a-x потребителя.	Х		-	6	6
6	Несимметричный режим работы трехфазной четырехпроводной системы, обусловленный обрывом фазы a-x потребителя.		х	-	6	6
7	Несимметричный режим работы трехфазной трехпроводной системы, обусловленный коротким замыканием фазы a-x потребителя.	х		-	4	4

3.      Рассчитали, используя полученные данные, сопротивления фаз потребителя по формулам:

, , ,

Результаты расчета записали в табл.2.

Таблица 2

Номер опыта	Напряжения на фазах приемника			Токи в фазах потребителя			Напряжение между нейтралями	Ток в нейтральном проводе	Сопротивления фаз потребителя
	В			А			В	А	Ом
1	120	120	120	3,2	3,2	3,2	0	0	37,5	37,5	37,5		-
2	120	120	120	3,2	3,2	3,2	0	0	37,5	37,5	37,5		-
3	83	130	150	2,7	2,2	1,7	40	0	30,7	59	88,2		-
4	120	120	120	3,2	2,2	1,5	0	1,2	37,5	54,5	80		-
5	185	105	105	0	2,9	2,9	60	0	∞	36,2	36,2		-
6	120	120	120	0	3,2	3,2	0	3,2	∞	37,5	37,5		-
7	0	210	210	5,1	2,9	2,9	120	0	0	72,4	72,4		-

Таблицы с паспортными данными электроизмерительных приборов

№ п/п	Наименование	Фабричный номер	Тип	Система	Класс точности	Предел измерения	Цена деления
1	Амперметр 1	439882	Э30	электро-магнитная	2%	0÷5А	0,2А
2	Амперметр 2	372405	Э30		2%	0÷5А	0,2А
3	Амперметр 3	473542	Э30		2%	0÷5А	0,2А
4	Вольтметр 1	053453	Э30		2%	0÷500В	10В
5	Вольтметр 2	018920	Э34		1,0%	0÷300В	10В
6	Вольтметр 3	020385	Э30		2%	0÷30В	10В
7	Ваттметр 1	17383	Д	электроди-намическая	0,2%	0÷5А 0÷600В	20Вт
8	Ваттметр 2	15236	Д		0,2%	0÷5А 0÷600В	20Вт

 

 

 

Выводы по работе

 

1.Нейтральный провод не используется и поэтому необходимость в нем в симметричном режиме работы трехфазной системы отпадает.

2.В случае симметричного трехфазного приемника справедливы следующие равенства

r_a=r_b=r_c, x_La=x_Lb=x_Lc, x_Ca=x_Cb=x_Cc

3.В случае несимметричной нагрузки эти равенства не наблюдаются.

4.Применение нейтрального провода, то есть переход от к трехфазной четырехпроводной системе, позволяет устранить несимметрию напряжений фаз приемника и, как следствие, улучшить рабочие характеристики приемника.