Исследование трехфазных цепей при соединении потребителей треугольником

Цель работы: Исследование режимов работы симметричного и несимметричного потребителей электрической энергии в трехфазных электрических цепях, определение основных соотношений между фазными и линейными значениями токов и напряжений при включении активных потребителей треугольником.

 

Краткая теория

 При соединении трехфазного потребителя по схеме «треугольник» начало одной фазы потребителя соединяют с концом другой.

 

 

При соединении приемника треугольником фазные напряжения равны линейным . В комплексной форме они имеют вид:

 

 Фазные токи рассчитывают по за закону Ома:                         

 

 Линейные токи определяют по первому закону Кирхгофа:

 

 

Топографическая диаграмма фазных и линейных напряжений представляет собой замкнутый треугольник. Векторную диаграмму токов совмещают с топографической диаграммой напряжений.

 

 

При симметричной нагрузке токи во всех фазах одинаковы и связаны с линейными токами по формуле:

 

Трехфазная цепь представляет собой совокупность трех однофазных цепей, поэтому активная   и реактивная  мощности трехфазной цепи равны суммам мощностей отдельных фаз:

 

                     

В случае симметричной нагрузки

 

                                      

 

 Полную мощность определяют по формулам:

 

 

Формулы мощности не зависят от схемы соединения потребителей.

Порядок выполнения работы

· Собрать цепь с симметричной нагрузкой  (R_AВ = R_BС = R_CА = 1 кОм ) согласно схеме (рисунок 1). Для измерения шести токов (трех фазных и трех линейных) включить в цепь три виртуальных амперметра и три мультиметра в режиме измерения токов.

 

 

Рисунок 1

 

· Измерить мультиметром напряжения и токи и вычислить мощности. Результаты измерений занести в таблицу 1.

 

Таблица 1

Схема «треугольник»		Нагрузка симметричная	Нагрузка несимметричная
Линейные токи, мА	IA
	IB
	IC
Фазные токи, мА	IAB
	IBC
	ICA
Фазные и линейные напряжения, В	UAВ
	UBС
	UCА
Фазные мощности, мВт	PAВ
	PBС
	PCА
Общая мощность, мВт	SP

 

 

· Повторить измерения и вычисления для несимметричной нагрузки (R_A = 1 кОм, R_B= 680 Ом,   R_C = 330 Ом).

·  По данным измерений построить топографические диаграммы напряжений и векторные диаграммы токов для симметричной и несимметричной нагрузки.

 

Контрольные вопросы и задачи:

1 Начертите схему включения трехфазного потребителя по схеме «треугольник» и введите в нее измерительные приборы для измерения линейных и фазных токов и напряжений. Какие существуют зависимости между линейными и фазными токами и напряжениями?

2 Сопротивление фазы симметричного приемника, соединенного треугольником 1 кОм. Фазное напряжение 220 В. Определить линейный ток.

3 Трехфазный симметричный потребитель соединен треугольником. Линейное напряжение =220 В. Активное сопротивление фазы =14 Ом, коэффициент мощности =0,28. Определить фазное напряжение, фазный и линейный токи и активную мощность потребителя.

4  Как изменятся линейные токи при переключении 3-х фазного потребителя с симметричной нагрузкой из треугольника   в звезду?

5 Как изменится активная мощность потребителя при переключении со звезды в треугольник?

6 Обмотки трехфазного симметричного генератора соединены треугольником. Чему равен ток в обмотках генератора?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9