Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь согласно схеме (рис. 8.1.5), подключите выходы трехфазного генератора А и В к аналоговым входам коннектора V0 и V1.

· Включите виртуальные вольтметры V0 и V1 и осциллограф, установите пределы

измерений и развертки. Включите также виртуальный фазометр для измерения угла

сдвига фаз между напряжениями U_A и U_B.

 

 

Рис. 8.1.5

 

· Перенесите на график (рис. 8.1.6) осциллограммы напряжений U_A, U_B, переключите вход коннектора V1 на фазу С и перенесите осциллограмму напряжения U_C на график.

· Измерьте виртуальными вольтметрами все фазные и линейные напряжения, а также углы сдвига фаз между напряжениями U_A и U_B, U_B и U_C, U_C и U_A. Результаты измерений и расчетов занесите в табл. 8.1.1.

 

 

Рис. 8.1.6

Таблица 8.1.1.

Измерения		Расчет
UA, В		Среднее значение фазных напряжений: UФ = (UA + UВ + UС) / 3 = … В
UB, В
UС, В		Среднее значение линейных напряжений: UЛ = (UAВ + UВС + UСА) / 3 = … В
UАВ, В
UВС, В		Отношение UФ / UЛ = …
UСА, В
yА – yВ, град		Средний угол сдвига между фазными напряжениями:
yВ – yС, град
yС – yА, град

 

8.2. Трехфазная нагрузка, соединенная по схеме «звезда»

Общие сведения

 Если нагрузки (приемники) соединены в трехфазную цепь по схеме «звезда» (рис. 8.2.1), то к сопротивлениям нагрузки приложены фазные напряжения. Линейные токи равны фазным и определяются по закону Ома:

     

а ток в нейтрали равен векторной сумме этих токов: I _N = I _A + I _B + I _C.

 

Рис. 8.2.1

 

При симметричных напряжениях U_A, U_B, U_C и одинаковых сопротивлениях R_A = R_B = R_C = R токи I_A, I_B, I_C также симметричны и их векторная сумма (I_N) равна нулю. Тогда

I_Л = I_Ф  = U_Ф ¤ R; I_N = 0.

 

Если же сопротивления фаз нагрузки неодинаковы, то через нулевой провод протекает некоторый ток I_N ¹ 0. Это поясняется на векторных диаграммах (рис. 8.2.2).

 

Рис. 8.2.2.

 

Мощность трёхфазной нагрузки складывается из мощностей фаз: S P = P_А + P_В + P_С.

Когда нагрузка симметричная и чисто резистивная, имеем

 

S P = 3 P_Ф = 3 U_Ф × I_Ф.

При смешанной (активно-индуктивной или активно-емкостной) нагрузке:

Активная мощность

S P = 3 × U_Ф × I_Ф × cos j = Ö3 × U_Л × I_Л × cos j.

Реактивная мощность

S Q = 3 × U_Ф × I_Ф × sin j = Ö3 × U_Л × I_Л × sin j.

Полная мощность

S S = 3 × U_Ф I_Ф = Ö3 × U_Л × I_Л .

Экспериментальная часть

Задание

Для трехфазной цепи с соединением «звезда» при симметричной и несимметричной нагрузках измерьте с помощью мультиметра или виртуальных приборов действующие значения токов I_Л и I_N, а такженапряжений U_Л  и U_Ф, вычислите мощности P_Ф и S P_Ф, простройте векторные диаграммы.