Теоретическое введение. Преподаватель: Колистратов М

ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Студент: Бойматов Д.С

Группы: ЭТ-10-1

Преподаватель: Колистратов М. В.

 

Отметка о допуске__________________

Отметка о выполнение______________

Отметка о защите___________________

 

Москва 2011

Цель работы

Ознакомиться с методикой исследования трехфазных трех и четырех проводных цепей при симметричной и несимметричной нагрузках, соеди­нениях фаз нагрузки звездой и треугольником, выявить характерные при­знаки и соотношения между фазными и линейными токами и напряже­ниями при симметричной нагрузке, обрыве провода, коротком замыкании в фазе, научиться выбирать электроизмерительные приборы с учетом до­пускаемых погрешностей измерений, соблюдать правила техники безопас­ности при эксплуатации трехфазных электроустановок.

Теоретическое введение

Трехфазные цепи питаются от трехфазного синхронного генератора, в котором в трех расположенных под углом 120° друг к другу по окружности катушках индуктируются три одинаковых синусоидальных Э.ДС, сдвину­тых по фазе на 120°. Векторная диаграмма напряжений трехфазного ис­точника представлена на рис. 5.1.

Приемники могут быть включены в трехфаз­ную цепь либо звездой (рис. 5.2), либо треуголь­ником (рис. 5.3).

 

 

 

На рис. 5.2 и 5.3 пред­ставлена трехфазная трех проводная цепь. Но если нейтральная точка прием­ника соединена с ней­тральной точкой ис­точника, то цепь превращается в трехфазную четырех проводную (рис.5.4). Провод N называется нейтральным, а другие - линейными проводами.

Напряжение между двумя линейными прово­дами называется линейным напряжением. Напряжение между концами фазы, например, U_C (рис.5.4) называется фазным напряжением. Из рис.5.1 видно, что линейное напряжение в раз больше фазного напряжения генератора (источника).

Фазное напряжение какой – либо фазы обозначают индексом, например, U_A, а линейное – двумя индексами, например, U_AB.

По линейному проводу от источника к нагрузке протекает линейный ток, например, I_A. Ток в фазе нагрузки называют фазным током, например, I_AB или I_CA.

При соединении нагрузки в звезду фазный ток равен

линей ному току, а при соединении нагрузки в треугольник

фазный ток отличается от линейного. Последний может

быть определен по формуле 1-го закона Кирхгофа в

комплексной форме. Например

Если же нагрузка симметричная, т.е. комплексные сопротивления фаз одинаковы, то фазные токи по модулю равны, соответственно и линейные токи равны между собой, но в раз больше фазных токов (I_Л= I_Ф).

Уместно заметить, что при соединении фаз нагрузки в треугольник фазное напряжение равно линейному напряжению сети, т. е. U_Ф=U_Л.

Построение векторных диаграмм для различных режимов трехфазной цепи описано во многих учебниках. Знание же принципов построения векторных диаграмм для однофазной цепи (см. лаб. раб. №№ 3 и 4) и опытные данные (табл. 5.2 и 5.3) позволят, при некотором интеллектуаль­ном усилии, самостоятельно построить соответствующие векторные диа­граммы при составлении отчету по лабораторной

работе. Ориентировкой может служить рис. 5.1, накотором вектор можно нанести между концами стрелок векторов и . Соответственно векторы линейных напряжений и завершат построение треугольника линейных напряжений, охватывающего векторы фазных напряжений.

 

При проведении исследо­ваний нельзя допускать перегрузки объектов исследования сверх указанных на маркировке номинальных мощностей (или токов) во избежание преждевременного выхода их из строя. На рис. 5.5, 5.6 и 5.7 указаны сопротивления резисторов, из которых расчетным путем можно определить токи при сопротивлениях фазы. (200 Ом и 350 Ом).

Напряжение трехфазного источника питания в нашем случае не регулируется. Следовательно, ток в каждой из фаз определяется линейным или фазным напряжением источника (220 или 127 В) и сопротивлением фаз(200-350 Ом).

Следует иметь в виду, что при эксплуатации трехфазных цепей возможно отключение одного из линейных проводов (обрыв, защитное отключение), отключение фазы приемника, короткое замыкание в одной из фаз приемника (рис. 5.8-5.11). В этих случаях напряжение на фазах приемника и токи в линейных проводах и в фазах приёмника изменяются. Эти изменения в наших исследованиях могут быть определены расчетным путем и учтены при выборе электроизмерительных приборов учетом минимизации погрешностей измерений (приложение I).