Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей энергии в звезду

Лабораторная работа №6.

Цель лабораторной работы: измерение напряжений и токов в цепях трехфазной сети при подключении потребителя по схеме ”звезда”. Рассматриваются различные варианты: симметричные и несимметричные подключения, обрыв нейтральной линии, неравномерные нагрузки в плечах ”звезды”.

Теоретические сведения и расчетные формулы.

Трехфазная сеть представляет собой три генератора переменных синусоидальных напряжений с равными амплитудами, сдвинутых по фазе на 120 градусов, с общей точкой присоединения.

Преимуществами трехфазных систем являются:

- возможность простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для работы электродвигателей и ряда других электротехнических устройств, с более простой реализацией, чем в случае применения однофазных устройств или устройств постоянного тока.

- возможность получения в одной сети двух рабочих напряжений: фазового и линейного, и двух уровней мощности при соединении по схеме “звезда” или “треугольник”. Символическое изображение трехфазной сети и векторная диаграмма напряжений приведены на Рис. 1а и Рис. 1б.

Величины называются фазными напряжениями.

Трехфазная сеть необходима для получения вращающегося магнитного поля, применяемого в простых и надежных асинхронных двигателях.

Очевидно, что векторная сумма фазных напряжений равна нулю:

Разности потенциалов между фазными напряжениями называются линейными напряжениями, В случае асимметрии фазных напряжений их векторная сумма не равна нулю: однако сумма разностей потенциалов всегда равна нулю:

Нагрузка трехфазной сети может быть подключена к фазным напряжениям по схеме “ звезда”. Соединение называется “звездой”, когда “концы” фаз обмоток генератора или приемника соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой. Провод, соединяющий две нейтральные точки, называется “нейтральным” или “нулевым”. Обрыв этого провода при несимметричной нагрузке приводит к “перекосу фазы”. В результате напряжение в одной фазе поднимается, в другой падает. При симметричной нагрузке ток в нейтральном проводе равен нулю. При соединении по схеме “звезда” имеем: