Режим обрыва линейного провода без наличия нейтрального провода

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ ЗВЕЗДОЙ

Лабораторная работа №4 по дисциплине

«Общая электротехника и электроника»

 

 

Руководитель Разработал студент

_____________ К.В. Власов ______________ А.А. Турчин

______________ ______________

(дата проверки) (дата сдачи на проверку)

 

Краткая рецензия:

_____________________________________________________________________________

 

_________________________ _____________________________

(запись о допуске к защите) (оценка, подписи преподавателей)

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОЭиЭ.МА211.014.04

Разраб.

Турчин

Провер.

Власов

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Лит.

Листов

СГУПС

Цель работы: аналитическое и экспериментальное исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении источников энергии звездой.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

 

Рисунок 1 – схема цепи

Режим симметричной нагрузки фаз

Исходные данные:

где, - сопротивление на линии А; - сопротивление на линии В; - сопротивление на линии С; - линейное напряжение источника питания. Также имеется нейтральный провод.

Ход работы:

Исходя из того что нагрузки симметричны:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОЭиЭ.МА211.014.04

 

 

Рисунок 2 – векторная диаграмма для режима 1

Ток на нейтральном проводе отсутствует.

Режим несимметричной нагрузки с нейтральным проводом

Исходные данные:

где, - сопротивление на линии А; - сопротивление на линии В; - сопротивление на линии С; - линейное напряжение источника питания. Также имеется нейтральный провод.

Ход работы:

Из соображений наличия нейтрального провода:

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОЭиЭ.МА211.014.04

Рисунок 3 – Векторная диаграмма для режима 2

Графически определяем ток на нейтральном проводе: .

Режим обрыва линейного провода с наличием нейтрального провода

Исходные данные:

где, - сопротивление на линии А; - сопротивление на линии В; - сопротивление на линии С; - линейное напряжение источника питания. Также имеется нейтральный провод.

Ход работы:

Из соображений наличия нейтрального провода:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОЭиЭ.МА211.014.04

При обрыве линейного провода возникает существенная несимметрия токов. Но за счет наличия нейтрального провода режим работы двух других фаз не изменятся.

 

Рисунок 4 – векторная диаграмма для режима 3

Графически определяем ток на нейтральном проводе: .

Режим обрыва линейного провода без наличия нейтрального провода.

В данном режиме цепь принимает вид однофазной цепи с последовательно включенными сопротивлениями. В этом случае по цепи протекает один и тот же ток а падения напряжения на участках считаются по второму закону Кирхгофа.

Исходные данные:

где, - сопротивление на линии А; - сопротивление на линии В; - сопротивление на линии С; - линейное напряжение источника питания.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОЭиЭ.МА211.014.04

Ход работы:

 

Рисунок 5 – Векторная диаграмма для режима 4

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОЭиЭ.МА211.014.04

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для сравнения экспериментальных данных с аналитическими составлена таблица 1.

Таблица 1 – Аналитические и экспериментальные данные

	Задано Ом	Вычислено В	Вычислено А
Режим
Симметричная нагрузка (нейтраль)				24,28	24,28	24,28		0,024	0,024	0,024
Несимметричная нагрузка (нейтраль)				24,28	24,28	24,28		0,024	0,011	0,036	0,019
Несимметричная нагрузка (без нейтрали)	Расчет не произведен
Обрыв линейного провода (нейтраль)		∞		24,28		24,28		0,024		0,036	0,03
Обрыв линейного провода (без нейтрали)		∞						0,025		0,025
Эксперимент
Режим
Симметричная нагрузка (нейтраль)				23,8	23,8	23,8		0,024	0,024	0,024
Несимметричная нагрузка (нейтраль)				23,8				0,024	0,009	0,034	0,017
Несимметричная нагрузка (без нейтрали)								0,025	0,012	0,027
Обрыв линейного провода (нейтраль)		∞						0,024		0,033	0,027
Обрыв линейного провода (без нейтрали)		∞						0,025		0,025

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОЭиЭ.МА211.014.04

3 ВЫВОД

Анализ режимов позволяет сделать вывод что нейтральный провод выполняет функцию компенсатора в случае несимметрии нагрузки на цепь.

В первом режиме нагрузка была симметричной и тока на нейтральном проводе не было, следовательно возможно подключение симметричной нагрузки в трех фазной цепи и без нейтрального провода.

Во втором режиме нагрузка была не симметричной, но нейтральный провод обеспечил симметрию напряжений на фазах, как и в третьем режиме в случае бесконечного сопротивления на линии В, однако в третьем режиме несимметрия токов более существенна.

В четвертом режиме цепь превращена в однофазную и расчет произведен по второму закону Кирхгофа для обычной однофазной цепи.

 

РHрыворорывоырвф