Лабораторная работа № 7 исследование трехфазной цепи при соединении потребителей «треугольником»

Цель работы: Исследование режимов работы симметричного и несимметричного потребителей электрической энергии в трехфазных электрических цепях, определение основных соотношений между фазными и линейными значениями токов и напряжений при включении активных потребителей треугольником.

Краткая теория

При соединении трехфазного потребителя по схеме «треугольник» начало одной фазы потребителя соединяют с концом другой.

При соединении приемника треугольником фазные напряжения равны линейным . В комплексной форме они имеют вид:

_;

_;

_;

Фазные токи рассчитывают по за закону Ома:

Линейные токи связаны с фазными токами согласно первому закону Кирхгофа:

.

Топографическая диаграмма фазных и линейных напряжений представляет собой замкнутый треугольник. Векторную диаграмму токов совмещают с топографической диаграммой напряжений.

При симметричной нагрузке токи во всех фазах одинаковы и связаны с линейными токами по формуле

_.

Трехфазная цепь представляет собой совокупность трех однофазных цепей, поэтому активная и реактивнаямощности трехфазной цепи равны суммам мощностей отдельных фаз:

В случае симметричной нагрузки

Полную мощность определяют по формулам:

Формулы мощности не зависят от схемы соединения потребителей.

Порядок выполнения работы

• Собрать цепь с симметричной нагрузкой (R_AВ = R_BС = R_CА = 1 кОм) согласно схеме (рисунок 1). Для измерения шести токов (трех фазных и трех линейных) включить в цепь три виртуальных амперметра и три мультиметра в режиме измерения токов.

Рисунок 1

• Измерить мультиметром напряжения и токи и вычислить мощности. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1

Схема «треугольник»		Нагрузка симметричная	Нагрузка несимметричная
Линейные токи, мА	IA
	IB
	IC
Фазные токи, мА	IAB
	IBC
	ICA
Фазные и линейные напряжения, В	UAВ
	UBС
	UCА
Фазные мощности, мВт	PAВ
	PBС
	PCА
Общая мощность, мВт	P

• Повторить измерения и вычисления для несимметричной нагрузки (R_A = 1 кОм, R_B=680 Ом, R_C = 330 Ом).

• По данным измерений построить топографические диаграммы напряжений и векторные диаграммы токов для симметричной и несимметричной нагрузки.

Контрольные вопросы и задачи

1 Начертите схему включения трехфазного потребителя по схеме «треугольник» и введите в нее измерительные приборы для измерения линейных и фазных токов и напряжений. Какие существуют зависимости между линейными и фазными токами и напряжениями?

2 Сопротивление фазы симметричного приемника, соединенного треугольником 1 кОм. Фазное напряжение 220 В. Определить линейный ток.

3 Трехфазный симметричный потребитель соединен треугольником. Линейное напряжение =220 В. Активное сопротивление фазы=14 Ом, коэффициент мощности=0,28. Определить фазное напряжение, фазный и линейный токи и активную мощность потребителя.

4 Как изменятся линейные токи при переключении 3-х фазного потребителя с симметричной нагрузкой из треугольника в звезду?

5 Как изменится активная мощность потребителя при переключении со звезды в треугольник?

6 Обмотки трехфазного симметричного генератора соединены треугольником. Чему равен ток в обмотках генератора?