Порядок построения векторных диаграмм напряжений и токов

Схема звезда с нейтральным проводом

1. Выберите масштабы отдельно по току и напряжению.

2. Проведите координатную сетку. При построении диаграмм трехфазных приемников, для удобства построения ось действительных величин +1 располагают вертикально.

3. В выбранном масштабе постройте векторы фазных напряжений

_ax, _by, _cz, в соответствии с уравнениями 3.1.

4. Постройте векторы линейных напряжений _ab, _bc, _ca в соответствии с уравнениями 3.4.

Разность двух векторов равна вектору, направленному из конца второго вектора в конец первого.

Правильно построенные векторы линейных напряжений образуют равносторонний треугольник линейных напряжений.

5. В выбранном масштабе постройте векторы фазных токов _ax, _by, _cz, совпадающими по фазе с соответствующими векторами фазных напряжений

6. Постройте вектор тока в нейтральном проводе _N путем сложения векторов фазных токов по правилу параллелограмма.

Рассмотрим пример.

Пусть

 

UBCВ	Uax, В	Uby, В	Ucz, В	Iax, А	Iby, А	Icz, А	IN, А
					0,3	0,3	0,3

 

 

Рис. 3.6. Векторная диаграмма токов и напряжений приемника, включенного звездой с нейтральным проводом

 

Схема звезда без нейтрального провода

1. Диаграмму стройте в том же масштабе, что и в предыдущем случае.

2. Постройте треугольник линейных напряжений _ab, _bc, _ca (просто скопировав его из предыдущей диаграммы).

3. Найдите центр звезды несимметричных фазных напряжений, для чего:

• из вершины А треугольника линейных напряжений проведите дугу радиусом U_ax;

• из вершины В треугольника линейных напряжений проведите дугу радиусом U_by;

• из вершины С треугольника линейных напряжений проведите дугу радиусом U_cz;

• точка пересечения дуг есть центр звезды напряжений.

4. Постройте векторы фазных напряжений, соединив центр звезды с вершинами треугольника.

5. Векторы фазных токов _ax, _by, _cz строятся, как описано выше.

Рассмотрим пример.

Пусть

 

UBCВ	Uax, В	Uby, В	Ucz, В	Iax, А	Iby, А	Icz, А
					0,3	0,3

Рис. 3.7. Векторная диаграмма токов и напряжений приемника, включенного звездой без нейтрального провода

Схема треугольник

1. Постройте звезду фазных напряжений, так же как это делали для приемника, включенного звездой с нейтральным проводом. Она же будет звездой линейных напряжений _ab, _bc, _ca, т.к. в схеме треугольник фазные и линейные напряжения равны.

2. Постройте векторы фазных токов _ax, _by, _{, cz}, совпадающими по фазе с векторами фазных напряжений _ax, _by, _cz.

3. Постройте векторы линейных токов _A, _B, _C в соответствии с уравнением 3.7.

 

Рассмотрим пример.

Пусть

IA, A	Iax, A	Iby, A	Icz, A	UBC, В	Uax, В	Uby, В	Ucz, В
0,55	0	0,55	0,55	240	240	240	240

Рис. 3.8. Векторная диаграмма токов и напряжений приемника, включенного треугольником

Выводы

1. Сделайте вывод о соответствии или несоответствии значений линейных напряжений и тока в нейтральном проводе, полученными из векторной диаграммы, измеренным в эксперименте.

2. Сделайте вывод о влиянии нагрузки (симметричная или несимметричная) на соотношение линейных и фазных напряжений.

3. Сделайте вывод о применимости изученных схем для питания симметричных и несимметричных приемников.

 

Контрольные вопросы

1. Что называется фазой трехфазной цепи?

2. Какое соеденение приемников называется звездой?

3. Какое соединение приемников называется треугольником?

4. Какое напряжение называется фазным?

5. Какое напряжение называется линейным?

6. Как связаны линейные и фазные напряжения при включении приемника по схеме “звезда” с нейтральным проводом?

7. Как связаны линейные и фазные токи при включении приемника по схеме “звезда” с нейтральным проводом?

8. Как связаны линейные и фазные напряжения при включении приемника по схеме “треугольник”?

9. Как связаны линейные и фазные токи при включении приемника по схеме “треугольник”?

10. Каково назначение нейтрального провода?

11. Как изменятся фазные напряжения при изменении нагрузки в одной из фаз, если приемник включен по схеме “звезда” с нейтральным проводом?

12. Как изменятся фазные напряжения при изменении нагрузки в одной из фаз, если приемник включен по схеме “звезда” без нейтрального провода?

13. Как изменятся фазные напряжения при изменении нагрузки в одной из фаз, если приемник включен по схеме “треугольник”?

14. Как измерить активную мощность симметричного приемника?

15. Как измерить активную мощность несимметричного приемника?

16. Зависит ли мощность трехфазного приемника от схемы его включения?

17. Какой ток называется фазным?

18. Какой ток называется линейным?

19. Как называется напряжение, действующее между линейным и нейтральным проводами?

20. Как называется напряжение, действующее между двумя линейными проводами?

21. Какой приемник называется симметричным?

22. Как изменится режим работы симметричного приемника, включенного по схеме «звезда», при обрыве нейтрального провода?

23. Как изменится режим работы несимметричного приемника, включенного по схеме «звезда», при обрыве нейтрального провода?

24. Запишите закон изменения тока в фазе В симметричного активно-индуктивного приемника, включенного по схеме «звезда», если в фазе А ток изменяется по закону: i_ax=10Sin(314t-30).

25. Как найти ток в нейтральном проводе, если фазные токи известны?

 

Лабораторная работа 4