Пояснения для построения векторных диаграмм

По опытным данным векторную диаграмму для трехфазной цепи строят следующим образом. Вначале в масштабе откладывается комплекс линейного напряжения . Затем из начала и конца комплекса напряжения Цирулем размером делаются засечки, пересечение которых дает нам точку а. Соединяя начало и конец комплекса напряжения с точкой а, получаем в масштабе комплекса напряжений и . Нейтральная точка n приемника при симметричной и несимметричной нагрузке (то есть, когда комплексы сопротивлений фаз не равны) находится следующим образом.

Из точек a, b, c во внутрь треугольника линейных напряжений радиусами, равными в масштабе фазным напряжениям U_a, U_b, U_c, описывают дуги, пересечение которых определяет нейтральную точку n трехфазной нагрузки (приемника), являющуюся началом векторов фазных напряжений , , . Для построения векторной диаграммы токов необходимо под углами φ_a, φ_b, φ_c к комплексам фазных напряжений , , провести векторы фазных токов , , . В настоящей лабораторной работе нагрузка активная, поэтому φ_a = φ_b = φ_c = 0.

Комплекс тока нейтрального провода определяется на векторной диаграмме по выражению (6.7).

Для примера на рис.6.2 построена векторная диаграмма для трехфазной четырехпроводной цепи при несимметричной активной нагрузки.

 

Рис.6.2. Пример построения векторной диаграммы для

четырехпроводной трехфазной цепи при несимметричной

активной нагрузке фаз.

 

Описание лабораторного оборудования

Автоматический выключатель S2 с выводами клемм напряжения фаз А, В, С, штепсельные разъемы 1РШ, 2РШ, 3РШ, 4РШ и реостаты r_a, r_b, r_c смонтированы на стенде. Измерительные приборы – вольтметр, амперметр и ваттметр – настольного типа.

 

 

Рис.6.3. Принципиальная схема лабораторной установки.

Объем и методика проведения исследования.

Объем исследований включает монтаж электрической цепи, подключаемой к распределительной трехфазной сети синусоидального тока и измерение тока, напряжений, мощностей.

Принципиальная схема установки с электроизмерительными приборами приведена на рис.6.3.

 

Порядок выполнения работы

5.1.1. Ознакомиться с оборудованием и приборами экспериментальной установки. Выбрать приборы по роду тока и ориентировочным значениям измеряемых величин, исходя из номинальных параметров элементов лабораторного стенда.

5.1.2. Произвести монтаж электрической цепи по принципиальной схеме рис.6.3.

5.1.3. Определить цену деления вольтметра, амперметра и ваттметра.

5.1.4. Получить разрешение на подключение цепи к распределительной трехфазной сети синусоидального напряжения.

5.1.5. При симметричной нагрузке фаз с нейтральным проводом и без нейтрального провода измерить линейные и фазные напряжения, токи и мощности. Результаты измерений записать в табл.5 п.п. 1 и 2.

5.1.6. Измерить все напряжения, токи и мощности при несимметричной нагрузке с нейтральным проводом и без нейтрального провода. Результаты измерений записать в табл.5 п.п. 3 и 4.

5.1.7. Измерить все напряжения, токи и мощности при несимметричной нагрузке и обрыве линейного провода. Результаты измерений записать в табл.5 п.5.

 

Таблица 5

Результаты экспериментальных исследований

и результаты расчета

№№ опытов

Результаты измерений

PЗФ

Род нагрузки

Uab

Ubc

Uca

Ua

Ub

Uc

Ia

Ib

Ic

Iн

Pa

Pb

Pc

1.

симметричная нагрузка

с нейтральным проводом

2.

без нейтрального провода

3.

неравномерная нагрузка

с нейтральным проводом

4.

без нейтрального провода

5.

отключение одной линии

с нейтральным проводом

6.

без нейтрального провода

 

Контрольные вопросы

6.1. Как соединить фазы нагрузки звездой?

6.2. Зависимость между линейными и фазными напряжениями.

6.3. В каких случаях можно обойтись без нейтрального провода?

6.4. Условия симметричной и несимметричной нагрузок.

6.5. Чему равен ток нейтрального провода?

6.6. Какой провод называется нейтральным?

6.7. Какие провода называют линейными?

6.8. Как построить векторные диаграммы напряжений и токов по опытным данным?