ВИПАДОК несиметричного навантаження.
Векторні діаграми для даного випадку зображені на рис.7 (а, б).
На рис.7 (а) показано графічне визначення струму в нейтральному проводі IО. Завдяки наявності нейтрального проводу при несиметричного навантаження напруги на фазах споживача енергії залишаються незмінними і рівними фазним напруженням генератора (якщо знехтувати опором нейтрального проводу і лінійних проводів).
У разі обриву нейтрального проводу нульова точка зміщується в бік більш навантаженої фази, і напруги на фазах споживача змінюються, що призводить до порушення нормальної роботи приймачів енергії, тому в нейтральний провід не рекомендується ставити запобіжник або рубильник. Токи в трифазного ланцюга без нейтрального проводу приймають такі значення, що їх геометрична сума дорівнює нулю.
Якщо в якості навантаження трифазної трехпроводной ланцюга використовуються лампи розжарювання однакової потужності, то їх напруження визначається фазною напругою, а так як напруги на фазах різні, то лампи горітимуть з різною яскравістю. Найбільший напруження ламп буде в тій фазі, в якій включено меншу кількість ламп.
У разі обриву однієї з фаз, наприклад, фази "А" без нейтрального проводу (відключені всі лампи в цій фазі), дві інші фази ( "В" і "С") виявляються включеними послідовно і знаходяться під лінійною напругою UВС. Якщо опору однакові, то напруги їх будуть рівні, і кожне становить половину лінійного напруги UВС / 2 (рис.8).
В цьому випадку лампи, включені в фазу "А", згаснуть, а в фазах "В" і "С" будуть мати менший напруження.
Зменшення опору однієї з фаз (наприклад, "А") до нуля, що відповідає короткого замикання в ній, призводить до зміщення нульової точки в вершину трикутника лінійних напруг, тоді UА = 0, а фазні напруги UВ і UС стають рівними лінійним: UАВ і UСА.
Векторна діаграма струмів і напруг для даного випадку показана на рис.9.
Лампи, включені в фазу "А", гаснуть, а в фазах "В" і "С" горять яскравіше звичайного.
Висновок: за несиметричного навантаження фаз не можна застосовувати з'єднання приймачів за схемою "зірка" без нульового проводу.
1. Технічні характеристики приладів і елементів, які використовуються в роботі.
2. Схеми і таблиці.
3. Розрахункові формули і векторні діаграми.
1. Яке з'єднання фаз генератора і навантаження називається "зіркою"?
2. Яке співвідношення між фазними і лінійними напругами і струмами при з'єднанні навантаження "зіркою"?
3. Пояснити призначення нульового проводу.
4. Як визначити струм в нульовому проводі?
5. Що таке напруга зсуву нейтралі? В яких випадках воно дорівнює нулю?
Чим небезпечне коротке замикання однієї фази при наявності і відсутності нульового проводу?
література
Іванов І.І. Равдонік В.С. Електротехніка. - М. Вища школа, 1984, с.9 7 посилання - 1 01.
Касаткін О.С. Нємцов М.В. Електротехніка. - М. Вища школа, 1983, с.1 09 - 111.
Методичні вказівки до лабораторної роботи № 7
"ДОСЛІДЖЕННЯ трифазного ланцюга при з'єднанні
СПОЖИВАЧІВ ПО СХЕМІ "ТРИКУТНИК"
Мета роботи: дослідити різні режими роботи споживачів трифазного струму, з'єднаних за схемою "трикутник".
1. Ознайомитися з приладами, застосовуваними в даній роботі і записати їх технічні дані.
Зібрати електричну схему (Рис.1).
3. Виміряти фазні, лінійні струми і напруги при симетричному навантаженні фаз. Переконатися, що Iл = Iф.
4. Провести зазначені в пункті 3 вимірювання для несиметричного навантаження (включити різну кількість ламп в фазах).
5. Встановивши симетричну навантаження, відключити повністю лампи в одній з фаз. Записати вказівки приладів.
6. При симетричному навантаженні фаз здійснити обрив одного з лінійних проводів. Результати вимірювань і обчислень занести в таблицю 1. Для всіх пунктів експерименту побудувати в масштабі векторні діаграми.
КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Трифазною системою змінних струмів називається сукупність трьох однофазних електричних ланцюгів, в яких діють синусоїдальні ЕРС однакової частоти, зсунуті по фазі на 1/3 періоду і створювані загальним джерелом електричної енергії. Обмотки фаз генератора мають однакове число витків і виконуються із проведення однакового перетину, тому ЕРС, индуктироваться в них, рівні за величиною. Якщо кожна з трьох фаз генератора працює на автономну навантаження, то така трифазна система називається незв'язаної, в ній генератор з'єднаний зі споживачем шістьма проводами (рис.2).
Згідно із законом Ома струм, що протікає в фазі
де UФ - напруга на затискачах фази
ZФ - повний опір фази.
Незв'язані системи неекономічні і практичного застосування не мають. З'єднання фаз генератора і навантаження може здійснюватися за схемами "зірка" або "трикутник".
Об'єднуючи попарно дроти незв'язаної шестіпроводних системи (рис.2) і з'єднуючи фази генератора і навантаження, можна перейти до трехпроводной трифазній системі, з'єднаної трикутником (рис.3).
Як видно, з'єднання трикутником виконується так, щоб кінець фази "ав" був з'єднаний з початком фази "вс", кінець фази "вс" з'єднаний з початком фази "са", кінець фази "са" з'єднаний з початком фази "ав". До загальних точок з'єднання фаз підводяться лінійні дроти, що сполучають генератор з навантаженням.
При з'єднанні навантаження за схемою "трикутник" лінійна напруга одно фазного: Uл = Uф.
Співвідношення між фазними і лінійними струмами встановлюються на підставі першого закону Кірхгофа з рівнянь, складених для вузлових точок "а", "в", "с" навантаження
I А = I ав - I са
I В = I вс - I ав
I З = I са - I вс
Таким чином, лінійні струми рівні алгебраїчній сумі векторів фазних струмів. При симетричному навантаженні фазні струми однакові і зрушені по фазі на 120 °. Векторна діаграма для даного випадку зображена на рис.4
Несиметричного навантаження ФАЗ
Якщо в одну з фаз включити додатковий опір паралельно наявного, тобто, збільшити кількість ламп, то загальний опір цієї фази зменшиться, а струм зросте.
Величини струмів в двох інших фазах залишаються незмінними, так як їх опору і напруги не змінилися. Векторна діаграма, представлена на рис.5, побудована для випадку збільшення навантаження в фазі "АВ".
При збільшенні опору однієї з фаз, наприклад, фази "ВС", до нескінченності, що відповідає обриву даної фази, струм в ній дорівнює нулю, в двох інших фазах струми не зміняться, тому що опору в них залишилися як і при симетричному навантаженні.
Векторна діаграма для даного випадку зображена на Рис.6.
Лампи, включені в фазу "ВС", не горять. У двох інших фазах напруження ламп такий же, яким був при симетричному навантаженні.
У разі обриву одного з лінійних проводів (наприклад, дроти, по яких протікає струм I а), ланцюг трифазного струму (рис.7) можна представити у вигляді однофазної з двома паралельно включеними гілками (рис.8)
В цьому випадку лампи в фазі "ВС" залишилися під фазною напругою.
Векторна діаграма має вигляд рис.9. Ці фази виявляються з'єднаними послідовно під напругу фази Uвс.
Отже, напруга Uвс ділиться порівну між фазами "АВ" та "СА". Активна потужність трифазного струму за несиметричного навантаження фаз дорівнює сумі активних потужностей окремих фаз:
Р = Рав + РВС + РСА,
де. Рав = uaВ Iав cosав
Pвс = Uвс IВС cosвс
Pса = Uса IСА cosса
При симетричному навантаженні фаз Р = 3Рф = 3UфIфcos.
А так як при з'єднанні навантаження трикутником
тобто, Р = Uл Iл cosф.
Відповідно реактивна потужність Q = Uл Iл sinф.
Повна потужність S = Uл Iл
1. Технічні характеристики приладів і елементів, які використовуються в роботі.
2. Схеми і таблиці.
3. Розрахункові формули і векторні діаграми.
1. Яке з'єднання фаз генератора або навантаження називається трикутником?
2. Які співвідношення між лінійними і фазними напругами і струмами при симетричному навантаженні фаз, з'єднаних трикутником?
3. Як визначаються лінійні струми?
4. Як визначається активна, реактивна і повна потужності трифазного ланцюга при різних навантаженнях?
5. Які будуть напруги на фазах приймачів енергії, якщо перегорить запобіжник в одному з лінійних проводів?
6. Побудувати векторні діаграми для всіх випадків симетричною і несиметричною навантажень фаз.
література
Іванов І.І. Равдонік В.С. Електротехніка. - М. Вища школа, 1984, с.1 01 посилання - 1 04.
Касаткін О.С. Нємцов М.В. Електротехніка. - М. Вища школа, 1983, с.1 12 - 114.
Схожі роботи:
Шпаргалка >> Комунікації і зв'язок
Освітлення 26.1 трифазні МОСТОВИЙ КЕРОВАНИЙ ВИПРЯМЛЮВАЧ Розглянемо типові схеми випрямленіяпеременноготока. Однофазна мостова схема випрямлення.
Книга >> Комунікації і зв'язок
струм у зовнішньому ланцюзі. В цьому режимі фотодіод безпосередньо перетворює енергію світла в електріческуюенергію; При освітленості. розподіл магнітних полів в електріческіхмашінах і електромагнітних пристроях. При вимірах в сильних магнітних полях.
Дипломна робота >> Фізика
ГОСТ 14254. 5. Вимірювання опору ізоляції силових струмоведучих ланцюгів ланки постійного і переменноготока щодо корпусу.
Дипломна робота >> Фізика
електричної міцності ізоляції проводиться змінним і випрямленою напругою, випробування випрямленою напругою має передувати випробуванню напругою переменноготока.
Дипломна робота >> Фізика
електричної міцності ізоляції проводиться змінним і випрямленою напругою, випробування випрямленою напругою має передувати випробуванню напругою переменноготока.