· 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 UA и UB.
Рис. 8.1.5
· Перенесите на график (рис. 8.1.6) осциллограммы напряжений UA, UB, переключите вход коннектора V1 на фазу С и перенесите осциллограмму напряжения UC на график.
· Измерьте виртуальными вольтметрами все фазные и линейные напряжения, а также углы сдвига фаз между напряжениями UA и UB, UB и UC, UC и UA. 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 UA, UB, UC и одинаковых сопротивлениях RA = RB = RC = R токи IA, IB, IC также симметричны и их векторная сумма (IN) равна нулю. Тогда
IЛ = IФ = UФ ¤ R; IN = 0.
Если же сопротивления фаз нагрузки неодинаковы, то через нулевой провод протекает некоторый ток IN ¹ 0. Это поясняется на векторных диаграммах (рис. 8.2.2).
Рис. 8.2.2.
Мощность трёхфазной нагрузки складывается из мощностей фаз: S P = PА + PВ + PС.
Когда нагрузка симметричная и чисто резистивная, имеем
S P = 3 PФ = 3 UФ × IФ.
При смешанной (активно-индуктивной или активно-емкостной) нагрузке:
Активная мощность
S P = 3 × UФ × IФ × cos j = Ö3 × UЛ × IЛ × cos j.
Реактивная мощность
S Q = 3 × UФ × IФ × sin j = Ö3 × UЛ × IЛ × sin j.
Полная мощность
S S = 3 × UФ IФ = Ö3 × UЛ × IЛ .
Экспериментальная часть
Задание
Для трехфазной цепи с соединением «звезда» при симметричной и несимметричной нагрузках измерьте с помощью мультиметра или виртуальных приборов действующие значения токов IЛ и IN, а такженапряжений UЛ и UФ, вычислите мощности PФ и S PФ, простройте векторные диаграммы.
