Векторные диаграммы

1. Симметричная активная нагрузка R_A = R_B = R_C = 1 кОм

2. Несимметричная активная нагрузка R_A = 1 кОм, R_В = 330 Ом, R_С = 470 Ом

3. Смешанная несимметричная нагрузка фаз:

R_A = 1 кОм, С_В = 4,4 мкФ, L_С → катушка 900 витков с сердечником

Вопросы к допуску для выполнения работы

1. Какое соединение начал и концов фаз трёхфазной системы называют треугольником и какое звездой?

2. Покажите на схеме фазы источника, приемника (нагрузки) и линии электропередачи.

3. Где в трехфазной цепи протекают фазные и линейные токи? Как включить в цепь амперметры для их измерения?

4. Что такое фазное и линейное напряжение трехфазной системы? Изобразите на схеме трехфазной цепи вольтметры для измерения соответствующих напряжений. Между какими зажимами на стенде нужно измерить эти напряжения?

5. Что такое нейтральный (нулевой) провод?

Контрольные вопросы к защите работы

1. Как соединить фазы источника в звезду?

2. Каковы зависимости между линейными и фазными токами и напряжениями при соединении симметричной нагрузки в звезду ?

3. Каково значение тока в нейтральной проводе при сим­метричной и несимметричной нагрузке, соединенной в звезду?

4. Как качественно изменяются линейные и фазные токи симметричной системы нагрузки, соединенной в звезду без ней­трального провода при:

а) обрыве линейного провода;

б) обрыве фазы нагрузки;

в) коротком замыкании фазы нагрузки.

5. Как строятся векторные диаграммы токов и напряжений?

6. Сопротивления фаз токоприемников равны , , ; линейное напряжение рав­но 220 В. Нарисовать принципиальную схему нагрузки при соединении токоприемников в звезду с нулевым проводом и определить линейные и фазные токи.

7. Каковы достоинства трехфазной системы токов ?

Лабораторная работа № 6 Исследование трехфазной цепи при соединении нагрузки в треугольник

Цель работы: измерение линейных и фазных токов и напряжений при соединении фаз источника и нагрузки в треугольник.

Литература: [1, 2] Глава 5; [3] Глава I: §§ 1.18. – 1.22; [4] Глава вторая.

Общие сведения

В схеме «треугольник» (рис. 6.1), нагрузка R_AВ, R_BС и R_CА каждой фазы включается на линейное напряжение, которое в данном случае равно фазному (U_Л = U_Ф).

Рис. 6.1

Фазные токи I_AВ, I_BС и I_CА определяются по закону Ома:

.

Линейные токи определяются по первому закону Кирхгофа как векторные разности соответствующих фазных токов:

Построение этих векторов показано на векторной диаграмме (рис.6.2).

При симметричных напряжениях U_AВ, U_BС, U_CА и одинаковых нагрузках фаз R_AВ = R_BС = R_CА = R токи также симметричны, причём, линейный ток по величине в 3 раз больше фазного. Это поясняется на векторных диаграммах (рис. 6.2).

Рис. 6.2.

Суммарная мощность P, потребляемая трехфазной нагрузкой при ее соединении в «треугольник», складывается из мощностей фаз P = P_АВ + P_ВС + P_СА.

Также как и при соединении в звезду в случае симметричной нагрузки:

Активная мощность P = 3 U_Ф  I_Ф  cos = 3  U_Л  I_Л  cos.

Реактивная мощность Q = 3 U_Ф I_Ф sin = 3  U_Л  I_Л sin.

Полная мощность S = 3 U_Ф I_Ф = 3  U_Л I_Л .

Активная мощность трёхфазной цепи при соединении в треугольник измеряется двумя ваттметрами так же, как и при соединении в звезду без нейтрального провода.