Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

14.1. Цель работы.

 

1. Аналитическое разложение несимметричной трехфазной системы напряжений на симметричные составляющие.

2. Изучение теории и устройства фильтров напряжений симметричных составляющих.

3. Экспериментальное разложение несимметричной трехфазной системы напряжений на симметричные составляющие с помощью соответствующих фильтров.

 

14.2. Исходные данные

 

Заданы:

1. Несимметричный трехфазный генератор (рис. 14.1) с фазными напряжениями (табл. 14.1).

2. Рабочая схема и параметры элементов фильтра напряжения нулевой последовательности (рис. 14.2).

3. Рабочая схема и параметры элементов фильтра напряжения обратной (прямой) последовательности (рис. 14.3).

 

Т а б л и ц а 14.1

 

Вариант
U′A , B
U′B, B
U′C, B
R , Ом
XC, Ом 63,5

 

 
 

 

 


14.2. Теоретические сведения и методические указания

 

 

Любая несимметричная трехфазная система напряжений, токов и других векторных величин математически может быть представлена в виде суммы трех симметричных систем, а именно: прямой последовательности (1) с прямым порядком следования фаз А®В®С®А, обратной последовательности (2) с обратным порядком следования фаз А®С®В®А и нулевой последовательности (0) с векторами, совпадающими по фазе А=В=С. Вектора несимметричной системы определяются по методу наложения как геометрические суммы соответствующих векторов симметричных систем.

Несимметричная трехфазная система заданных напряжений UA , U В , UC раскла­ды­вается на симметричные составляющие UА1, UА2, UА0 по уравнениям:

где а=e j120, а2=e-j120- поворотные множители.

Фильтрами напряжения симметричных составляющих называются технические устройства или схемы, служащие для выделения соответствующих составляющих напряжений из несимметричной трехфазной системы векторов.

Схема фильтра напряжения нулевой последовательности (рис. 14.2) состоит из 3-х одинаковых резисторов ( ), включенных по схеме звезды без нулевого провода. Напряжение между нулевыми точками фильтра и генератора равно напряжению нулевой последовательности:

 

.

Фильтр напряжений обратной последовательности реализуется схемой рис. 14.3 при следующих соотношениях между параметрами элементов: , .

Выходное напряжение фильтра равно:

Преобразуем формулу для напряжения обратной последовательности путем добавления и вычитания члена :

Сравнивая полученное уравнение с предыдущим, найдем:

, где - коэффициент фильтра.

Так как системы прямой и обратной последовательностей отличаются только порядком следования фаз, то из этого следует, что фильтр, выделяющий напряжение одной из этих последовательностей превращается в аналогичный фильтр для выделения напряжения другой последовательности путем перестановки любых двух фаз местами.

 

14.3. Расчетная часть

 

1. Выполнить аналитическое разложение заданной несимметричной трехфазной системы напряжений UA , U В , UC на симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей. Фазные напряжения в комплексной форме каждой из симметричных составляющих для фазы А (UA1, UA2, UA0) записать в табл. 14.2.

2. По результатам расчета в выбранных масштабах построить векторные диаграммы напряжений для симметричных составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей.

 

Т а б л и ц а 14.2

 

Величины UA , В UВ , В UC , В UA1, B UA2, В UA0, B
Вычис.            
Измер.            

 

 

14.4. Экспериментальная часть

 

1. Собрать электрическую цепь согласно рабочей схеме рис. 14.4. Подать на вход фильтра напряжения нулевой последовательности симметричную трехфазную систему напряжений UА , UB , UС от трехфазной сети. Измерить на выходе фильтра напряжение нулевой последовательности и убедиться в том, что оно равно нулю (Uвых= UА0=0).

2. Подать на вход фильтра напряжения нулевой последовательности заданную несимметричную трехфазную систему напряжений UА , UB , UС. Измерить фазные напряжения генератора на входе фильтра (UА , UB , UС) и напряжение нулевой последовательности на его выходе (Uвых= UА0). Результаты измерений записать в табл. 14.2.

3. Собрать электрическую цепь согласно рабочей схеме рис. 14.5. Подать на вход фильтра напряжения обратной (прямой) последовательности симметричную трехфазную систему напряжений UА , UB , UС от трехфазной сети. Измерить на выходе фильтра напряжение обратной последовательности и убедиться в том, что оно равно нулю (Uвых=3/2 UА2=0). Поменять местами на входе фильтра две фазы (B–C) и измерить на его выходе напряжение прямой последовательности и убедиться в том, что оно равно Uвых=3/2 UА1=3/2 UА.

4. Подать на вход фильтра напряжения обратной (прямой) последовательности заданную несимметричную трехфазную систему напряжений UА , UB , UС. Измерить напряжение обратной последовательности на его выходе (Uвых= 3/2UА2). Результаты измерений записать в табл. 14.2.

5. В исследуемой цепи (рис. 14.5) поменять местами на входе фильтра две фазы B и C и измерить на его выходе напряжение прямой последовательности (Uвых= 3/2 UА1). Результаты измерений записать в табл. 14.2.

 

 
 

 


 

 


14.7. Содержание отчета

 

Отчет по данной лабораторной работе должен содержать:

1) титульный лист по стандартной форме;

2) цель работы;

3) исходные данные (эквивалентную схемы исследуемой цепи и параметры ее элементов);

4) таблицы с результатами вычислений и измерений;

5) основные расчетные формулы и уравнения;

6) векторные диаграммы напряжений для симметричных составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей;

7) выводы и заключение о степени соответствия расчетных и экспериментальных результатов.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. В чем сущность метода симметричных составляющих для расчета трехфазных цепей?

2. Какими способами можно разложить несимметричную трехфазную систему напряжений на симметричные составляющие?

3. В чем различие между отдельными симметричными составляющими?

4. Как устроен фильтр напряжений нулевой последовательности?

5. Как устроен фильтр напряжений обратной последовательности?

6. Как устроен фильтр напряжений прямой последовательности?

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.