Исследование трёхфазных цепей

Лабораторная работа №30-31

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ

Цель исследования - изучить работу приемника, соединенного звездой (с нулевым проводом и без нулевого провода) и треугольником при симметричной и несимметричной нагрузках фаз.

1. СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

В многофазных цепях существуют два основных способа соединения приемников: соединение звездой (рис. 1 и 2) и треугольником (рис. 3).

[pic 1]

Рис. 1. Трехпроводная схема соединения нагрузки звездой

 [pic 2]

Рис. 2. Четырехпроводная схема соединения нагрузки звездой

[pic 3]

Рис. 3. Схема соединения нагрузки треугольником

    В многофазных цепях (приемниках) различают фазные и линейные напряжения, фазные и линейные токи. Фазными напряжениям Uф называют напряжения на отдельных фазах приемника, линейными напряжениями Uл – напряжения между линейными проводами. Фазными токами IФ называют токи в фазах приемника, линейными токами Iл - токи в линейных проводах.

В случае симметричной нагрузки в приемнике, соединенном звездой, [pic 4], [pic 5], соединенном треугольником, [pic 6], [pic 7]. Условно положительные напряжения фазных и линейных токов показаны на рис. 1, 2, 3. Ток в нулевом проводе (нейтральном), при его наличии, направлен от приемника к генератору.

Соединение звездой осуществляется путем объединения в общую точку 0′  концов фаз приемника; начала фаз а′, b′, c′ подключаются линейными проводами к соответствующим началам фаз генератора – A, B, C (см. рис.1).

Если нулевые (нейтральные) точки генератора и приемника соединены между собой дополнительным проводом, называемым нулевым иди нейтральным, то образуется четырехпроводная система, называемая звездой с нулевым (нейтральным) проводом (см. рис. 2).

При отсутствии нулевого (нейтрального) провода получается трехпроводная система, называемая звездой без нулевого (нейтрального) провода (см. рис. 1).

В настоящей работе сопротивления линейных проводов и нулевого провода являются достаточно малыми, и ими можно пренебречь.

При соединении звездой (см. рис. 1 и 2) фазы приемника соединены последовательно с линейными проводами, поэтому фазные токи в приемнике Ia, Ib, Ic равны линейным токам. Напряжения между линейными проводами называются линейными напряжениями и обозначаются Uab, Ubc, Uca.

При отсутствии сопротивлений линейных проводов падения напряжения на них равны нулю и линейные напряжения на генераторе равны линейным напряжениям на приемнике. Напряжения на фазах генератора и на фазах приемника называются напряжениями и обозначаются: Ua , Ub , Uc для генератора и U′a, U′b, U′c - для приемника [l, 2] ,

Линейные напряжения равны разностям соответствующих фазных напряжений: для генератора

[pic 8]                                                      (1)

для приемника:

[pic 9]                                                      (2)

Уравнения (1), (2) и все последующие написаны в комплексной форме.

Токи в фазах приемника находятся делением фазных напряжений приемника на сопротивления фаз:

[pic 10]; [pic 11]; [pic 12],                                            (3)

а ток в нулевом (нейтральном) проводе равен сумме фазных или линейных токов: