Задание и методические указания к эксперименту

1. На рабочем поле лабораторного комплекса набрать цепь, приведенную на рис. 3:

а) c симметричной нагрузкой (R_a=R_b=R_c=1кОм),

б) c несимметричной нагрузкой (R_a=1кОм, R_b=680 Ом, R_c=330 Ом),

в) фаза A оборвана (R_a=∞, R_b= R_c=1кОм),

г) фаза A закорочена (R_a=0, R_b= R_c=1кОм).

Измерить напряжения и ток нейтрального провода согласно таблице 1. Результаты измерений занести в ту же таблицу.

Пункты а,б,в выполнить с нейтральным и без нейтрального провода. Пункт г) выполнить только без нейтрального провода.

Таблица 1

Режим	Схема соединения	Ua (B)	Ub (B)	Uc (B)	IN (A)
Сим- метр.	Без нейтральн. провода
	С нейтральн. проводом
Несим-метр.	Без нейтральн. провода
	С нейтральн. проводом
Обрыв ф. А	Без нейтральн. провода
	С нейтральн. проводом
КЗф. А	Без нейтральн. провода

2. По данным измерений пп. 1 а,б,в,г построить векторные диаграммы напряжений .

Контрольные вопросы

1. В каких случаях цепь можно выполнить трехпроводной?

2. Какова роль нейтрального провода?

3. До какого уровня падают напряжения U_b и U_c при обрыве фазы А при отсутствии нулевого провода?

4. До какого уровня увеличивается напряжения U_b и U_c при коротком замыкании фазы А при отсутствии нулевого провода?

5. Почему при несимметричной нагрузке нулевой провод выравнивает напряжение на фазах потребителя?

Работа №2

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

ПРИ СОЕДИНЕНИИ ФАЗ ПРИЕМНИКА ТРЕУГОЛЬНИКОМ

Цели работы:

• анализ распределения фазных и линейных токов приемника c симметричной и несимметричной нагрузкой при соединении по схеме «треугольник»;

- овладение приемами построения векторных диаграмм напряжений токов.

При соединении фаз приемника по схеме «треугольник» концы каждой предыдущей фазы соединяются с началом последующей, образуя замкнутый контур (рис.1).Передача энергии осуществляется по трем проводам, присоединенным к вершинам треугольника.

На рис.1 линейные напряжения обозначены как U_АВ,U_ВС,U_СА , которые одновременно являются фазными напряжениями. Следовательно, при соединении в треугольник линейные и фазные напряжения равны между собой. Если пренебречь сопротивлением линейных проводов, то линейные напряжения приемника равны соответствующим линейным напряжениям источника и образуют симметричную трехфазную систему.

U_АВ =U_ab, U_ВС=U_bc, U_СА=U_ca.

Отсюда по закону Ома фазные токи приемника равны:

I_ab=U_ab/Z_ab, I_bc=U_bc/Z_bc, I_ca=U_ca/Z_ca, (1)

где Z_ab, Z_bc , Z_ca -комплексные сопротивления фаз приемника.

Линейные токи I_А,I_В,I_С по первому закону Кирхгофа равны разностям фазных токов:

I_A=I_ab-I_ca, I_B=I_bc-I_ab, I_C=I_ca-I_bc. (2)

На рис.2 изображена векторная диаграмма токов, отражающая соотношения между фазными и линейными токами приемника для случая симметричной нагрузки.

При симметричной нагрузке приемника фазные токи образуют симметричную трехфазную систему, и вследствие этого, линейные токи также образуют симметричную систему. Отсюда зависимость между линейным и фазным токами следующая:

I_Л= (3)

При несимметричной нагрузке приемника фазные токи несимметричны, величины их обратно пропорциональны фазным сопротивлениям.

Схема эксперимента приведена на рис. 3