5.3. Обробка результатів досліду

1. Обчислити всі величини, вказані в таблиці 5.2.

2. За даними спостережень і обчислень, приведених в таблиці 5.2, побудувати для всіх дослідів векторні діаграми струмів і напруг.

3. На основі досліджень п.3 обчислити всі величини, вказані в табл.5.3.

5.4. Контрольні питання

1. Що таке миттєве, максимальне та діюче значення синусоїдного струму (напруги)?

2. Що таке активна та реактивна провідності віток?

3. Як визначити струм у нерозгалуженій частині кола? Трикутник провідностей і трикутник струмів.

4. Як визначити кут зсуву фаз між струмом і напругою з паралельно з’єднаними елементами ?

5. Побудувати векторні діаграми струмів і напруги при паралельному з’єднанні і ( і С; і С; ).

6. В яких колах і при якій умові виникає резонанс струмів?

7. Як за показами приладів встановити, коли наступив резонанс струмів?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИФАЗНОГО КОЛА ПРИ СПОЛУЧЕННІ

ФАЗ ДЖЕРЕЛА І СПОЖИВАЧА ЗІРКОЮ

Мета роботи: Вивчення особливостей роботи і властивостей трифазних кіл при сполученні фаз джерела живлення і споживача зіркою з нейтральним проводом і без нього.

6.1. Основні теоретичні відомості

При сполученні фаз джерела і споживача зіркою (рисунок 6.1) однойменні фази джерела, споживача і лінійний провід з'єднані послідовно. Тому в такому колі лінійний струм дорівнює фазному: І_Л = І_Ф

Рисунок 6.1

Лінійні напруги Ů_АВ, Ů_ВС, Ů_СА кожна виразити через фазні напруги джерела Ů_А, Ů_В, Ů_С чи споживача Ů_а, Ů_b, Ů_с співвідношеннями, які випливають із другого закону Кірхгофа.

Ů_АВ = Ů_А – Ů_В; Ů_АВ = Ů_а – Ů_b;

Ů_ВС = Ů_В – Ů_С; Ů_ВС = Ů_b – Ů_с;,

Ů_СА = Ů_С – Ů_А; Ů_СА = Ů_с – Ů_а;.

В загальному випадку

Ů_А ≠ Ů_а, Ů_В ≠ Ů_b, Ů_С ≠ Ů_с.

У випадку симетричної системи напруг діюче значення лінійної напруги в √3 разів більше від діючого значення фазної напруги :

U_Л = √3 U_Ф

Напруга між нейтральними точками генератора і споживача

Ů_nN = (Ů_А Y_А + Ů_В Y_В + Ů_С Y_С)/(Y_А + Y_В + Y_С + Y_N)

де Y_А =1/Z_А, Y_В =1/Z_В, Y_С =1/Z_С, Y_N =1/Z_N.

Напруги на фазах споживача і струми в проводах

Ů_а = Ů_А – Ů_nN; İ_А = Ů_а * Y_А;

Ů_b = Ů_В – Ů_nN; İ_В = Ů_b * Y_В; .

Ů_с = Ů_С – Ů_nN; İ_С = Ů_с * Y_С;

İ_N = Ů_nN Y_N = İ_A + İ_B + İ_C.

При відсутності, нейтрального проводу Y_N = 0 і İ_N = İ_A + İ_B + İ_C = 0.

Якщо нейтральні точки генератора N і споживача n з'єднані нейтральним проводом, опір Z_N, якого можна прийняти рівним нулю (Y_N = ∞), то напруга Ů_nN = 0. При цьому напруги на фазах споживача і генератора рівні: Ů_а=Ů_А, Ů_В=Ů_b, Ů_с=Ů_С. Нейтральний провід забезпечує симетрію напруг на фазах несиметричного навантаження (система напруг генератора симетрична) і незалежність режиму роботи фаз: при зміні режиму однієї з фаз режими інших фаз не змінюються.

У випадку симетричного навантаження (Y_А=Y_В=Y_С=Y) напруга

Ů_nN=0 при будь-якому значенні опору Z_N. Напруги на фазах споживача і генератора рівні, а струм в нейтральному проводі

İ_К = İ_A+İ_B+İ_C = 0.

Активна потужність трифазного споживача рівна сумі активних потужностей окремих фаз

Р = Р_а+Р_b+Р_с = U_а І_Аcosφ_a+U_b І_Вcosφ_b+U_с І_сcosφ_с.

Активна потужність симетричного трифазного споживача

Р = 3 Р_Ф = 3 U_Ф І_Ф cosφ_Ф = √3 U_Л І_Л cosφ_Ф.