Учебное пособие: Трехфазные электрические цепи, электрические машины, измерения электрической энергии, электрического освещения, выпрямления переменного тока
"ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ
ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПО СХЕМЕ "ТРЕУГОЛЬНИК"
Цель работы: исследовать различные режимы работы потребителей трехфазного тока, соединенных по схеме "треугольник".
Порядок работы:
1. Ознакомиться с приборами, применяемыми в данной работе и записать их технические данные.
Собрать электрическую схему (Рис.1).
Рис.1
3. Измерить фазные, линейные токи и напряжения при симметричной нагрузке фаз. Убедиться, что IЛ =
Iф.
4. Произвести указанные в пункте 3 измерения для несимметричной нагрузки (включить разное количество ламп в фазах).
5. Установив симметричную нагрузку, отключить полностью лампы в одной из фаз. Записать указания приборов.
6. При симметричной нагрузке фаз осуществить обрыв одного из линейных проводов. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1. Для всех пунктов эксперимента построить в масштабе векторные диаграммы.
Таблица 1
| Характер нагрузки | IAB , А | IB С , А | IС A , А | IA , А | IB , А | IC , А | U AB ,B | UBC ,B | UCA ,B |
| Симметричная | |||||||||
| Несимметричная | |||||||||
| Обрыв фазы | |||||||||
| Обрыв линейного провода |
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Трехфазной системой переменных токов называется совокупность трех однофазных электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе на 1/3 периода и создаваемые общим источником электрической энергии. Обмотки фаз генератора имеют одинаковое число витков и выполняются из провода одинакового сечения, поэтому ЭДС, индуктированные в них, равны по величине. Если каждая из трех фаз генератора работает на автономную нагрузку, то такая трехфазная система называется несвязанной, в ней генератор соединен с потребителем шестью проводами (рис.2).
По закону Ома ток, протекающий в фазе
где UФ - напряжение на зажимах фазы
ZФ - полное сопротивление фазы.
Несвязанные системы неэкономичны и практического применения не имеют. Соединение фаз генератора и нагрузки может осуществляться по схемам "звезда" или "треугольник".
Объединяя попарно провода несвязанной шестипроводной системы (рис.2) и соединяя фазы генератора и нагрузки, можно перейти к трехпроводной трехфазной системе, соединенной треугольником (рис.3).
Как видно, соединение треугольником выполняется так, чтобы конец фазы "ав" был соединен с началом фазы "вс", конец фазы "вс" соединен с началом фазы "са", конец фазы "са" соединен с началом фазы "ав". К общим точкам соединения фаз подводятся линейные провода, соединяющие генератор с нагрузкой.
При соединении нагрузки по схеме "треугольник" линейное напряжение равно фазному: Uл = Uф.
Соотношения между фазными и линейными токами устанавливаются на основании первого закона Кирхгофа из уравнений, составленных для узловых точек "а", "в", "с" нагрузки
IА = Iав - Iса
IВ = Iвс - Iав
IС = Iса - Iвс