5.6.5. Задание по обработке и анализу результатов

5.6.5.1. Проверьте соотношение между линейными и фазными напряжениями для опытов с равномерной нагрузкой, сравните его с теоретическими.

5.6.5.2. Сравните между собой фазные токи в опытах с симметричной, а затем с несимметричной нагрузкой.

5.6.5.3. Объясните появление U₀ в некоторых из опытов.

5.6.5.4. Рассчитайте мощность каждой фазы и полную мощность цепи для каждого опыта. Результаты занесите в таблицу 5.6.1.

5.6.5.5. Постройте в масштабе топографические диаграммы напряжений и токов для всех опытов.

5.6.5.6. Оформите работу в соответствии с правилами.

5.6.6. Контрольные вопросы и задания

5.6.6.1. Перечислите преимущества трехфазных цепей перед однофазными.

5.6.6.2. Как соотносятся по величине и по фазе фазные и линейные напряжения в схеме соединения звездой при симметричной нагрузке? Как соотносятся по величине и по фазе фазные и линейные напряжения в схеме соединения звездой при несимметричной нагрузке?

5.6.6.3. Какова роль нулевого провода? Можно ли устанавливать в него предохранитель?

5.6.6.4. Какое напряжение называется напряжением смещения нейтрали? От чего оно зависит?

5.6.6.5. Что произойдет с фазными напряжениями трехпроводной трехфазной цепи при обрыве одной из фаз?

5.6.6.6. Что произойдет с фазными напряжениями трехпроводной трехфазной цепи при к.з. в одной из фаз?

5.7. Лабораторная работа № 7 Исследование трехфазной цепи при соединении приемников треугольником

5.7.1. Цель работы

Установить соотношение между фазными и линейными токами и напряжениями при различной нагрузке фаз.

5.7.2. Основные теоретические положения

5.7.2.1.Треугольником называется такое соединение приемников электрической цепи, при котором конец первой фазы соединен с началом второй, конец второй – с началом третьей, конец третьей – с началом первой. Приемники соединяются с источником трехфазной ЭДС тремя линейными проводами (рис.5.7.1.).

Рисунок 5.7.1. Схема соединения приемников треугольником

При соединении приемников треугольником обеспечивается почти полная независимость работы фаз друг от друга. т.к. к фазам непосредственно подводятся линейные напряжения, т.е. при любой нагрузке фазные и линейные напряжения равны:

Линейные токи отличаются от фазных, потому что каждый линейный провод соединен с двумя фазами приемника. В соответствии с первым законом Кирхгофа :

(5.53)

Для любой нагрузки при соединении приемников треугольником

При симметричной нагрузке, когда

(5.54)

фазные напряжения и фазные токи всех фаз равны

(5.55)

Линейные токи одинаковы во всех фазах и отстают от соответствующих фазных токов на 30^о.

Рисунок 5.7.2. Векторная диаграмма симметричной

трехфазной цепи

Из рис.5.7.2. следует, что

(5.56)

Активная мощность трехфазного приемника при этом

(5.57)

При несимметричной нагрузке, когда

(5.58)

фазные напряжения остаются равными (рис.5.7.3.), а фазные и линейные токи меняются:

(5.59)

Рисунок 5.7.3. Векторная диаграмма несимметричной трехфазной цепи

При этом активная мощность приемников

(5.60)

При обрыве любой фазы треугольника (соответствует отсутствию нагрузки в фазе) соответствующий фазный ток равен нулю.

Например, при обрыве фазы ВС (рис.5.7.4.)

(5.61)

Линейный ток I_A не меняется , а линейные токи I_B и I_C уменьшаются и становятся равными фазным (рис. 5.7.4.).

Рисунок 5.7.4. Векторная диаграмма трехфазной цепи при обрыве фазы ВС

При обрыве любого линейного провода цепь превращается в однофазную. При этом режим работы фазы, не связанной с оборванным проводом, не изменится. Две другие фазы, создающие с оборванным линейным проводом узел, будут работать как последовательно соединенные приемники, к концам которых подводятся линейные напряжения (рис.5.7.5.).

Рисунок 11.5. Схема трехфазной цепи при обрыве

линейного провода С

При этом

(5.62)

фазные напряжения

(5.63)

Линейные напряжения на фазах ВС и СА распределяются пропорционально их сопротивлениям (рис.5.7.6.):

Рисунок 5.7.6. Векторная диаграмма схемы (рис.5.7.5.)

при активной нагрузке фаз