 |
|
|
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 |
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ
Кафедра: «Электромеханические комплексы и системы»
Лабораторная работа №1 "Исследование трёхфазных цепей переменного тока. Исследование приёмника, соединённого звездой"
Выполнил: Некрасова Н.В.
13-ТЭБ-307
Проверил:
г. Санкт-Петербург 2014 г. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Исследование режимов работы трёхфазной цепи при соединении приёмников звездой.
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ
Провода A–a, B–b, C–c, соединяющие начала фаз генератора с началами одноименных фаз приемника называются линейными проводами. Фазным током генератора(или приемника) называется ток в фазе генератора (или приемника). Линейным током называется ток в линейном проводе. Фазным напряжением генератора (или приемника) называется напряжение (разность электрических потенциалов) между началом и концом одной и той же фазы генератора (или приемника). Линейным напряжением называется напряжение между началами двух разных фаз генератора (или приемника). Применительно к генератору, соединенному звездой, фазное напряжение UA – это напряжение (разность потенциалов) между началом фазы A и ее концом X (рис. 3), или между началом фазы A и нейтральной точкой N (рис. 4), потенциал которой является электрическим потенциалом всех трех концов фаз генератора X, Y, Z. Из самого принципа соединения звездой, является очевидным, что линейный ток равен фазному: IЛ = IФ.
ПРОГРАММА РАБОТЫ
Исследовать соединение приёмников при: 1) симметричной нагрузке: а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода; 2) обрыве одной фазы (а или b): а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода; 3) обрыве двух фаз (а и b): а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода; 4) несимметричной нагрузке: а) с нейтральным проводом; б) без нейтрального провода.
При выполнении настоящей работы рекомендуется соблюдать следующий порядок исследования: каждый режим выполняется сначала с нейтральным проводом, а затем без него.
СХЕМА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Электрическая схема лабораторной установки приведена на рисунке ниже.
Электрическая схема лабораторной установки, собранная с использованием измерительного комплекта типа К-505, приведена на рисунке ниже.
ТАБЛИЦА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Результаты измерений для каждого режима заносятся в таблицу 1:
Таблица 1
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ
Для каждого исследованного режима вычисляем активные мощности фаз и общую активную мощность (учитывая, что все фазы приёмника – резисторы – активные сопротивления, для которых 1) при симметричной нагрузке: а) с нейтральным проводом:
б) без нейтрального провода:
2) при обрыве одной фазы (а или b): а) с нейтральным проводом:
б) без нейтрального провода:
3) при обрыве двух фаз (а и b): а) с нейтральным проводом:
б) без нейтрального провода:
4) при несимметричной нагрузке: а) с нейтральным проводом:
б) без нейтрального провода:
Результаты расчётов заносятся в таблицу 1.
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ
Для каждого исследуемого строим топографические векторные диаграммы: 1) при симметричной нагрузке: а) с нейтральным проводом; (пример из методички)
б) без нейтрального провода; (пример из методички)
2) при обрыве одной фазы а: а) с нейтральным проводом; (пример из методички)
б) без нейтрального провода; (пример из методички)
3) при обрыве двух фаз (а и b): а) с нейтральным проводом; (пример из методички)
б) без нейтрального провода; (пример из методички)
4) при несимметричной нагрузке: а) с нейтральным проводом; (пример из методички)
б) без нейтрального провода. (пример из методички)
ВЫВОДЫ
В результате проделанной работы освоено измерение в трёхфазных цепях и изучены режимы при соединении приёмников звездой. Рассчитанные величины мощностей фаз совпадают с измеренными значениями соответствующих мощностей с достаточно высокой точностью.
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
1. Каков принцип соединения звездой? При соединении звездой одни концы фаз (генератора или приёмника) соединяются вместе. При этом общая точка соединения называется нейтральной точкой. Провод из этой точки называется нейтральным. Провода от несоединённых концов фаз называются линейными
2. Что называется фазным и линейным током и напряжением? Фазный ток – это ток в фазе (генератора или приёмника). Линейный ток – это ток в линейном проводе. При соединении звездой линейные и фазные токи совпадают. Фазное напряжение – это напряжение на фазе. При соединении звездой это напряжение между фазой и нейтральной точкой, или напряжение между линейным проводом и нейтральным проводом. Линейное напряжение – это напряжение между двумя фазами. При соединении звездой вектор линейного напряжения равен геометрической разности двух соответствующих векторов фазных напряжений.
3. Роль нейтрального провода. Наличие нейтрального провода обеспечивает независимую работу фаз несимметричного приемника, поскольку напряжение на каждой фазе будет одним и тем же. Изменение тока в каждой фазе при этом скажется только на величине тока в нейтральном проводе.
4. Почему в нейтральном проводе не ставят предохранителей? Если в схеме с нейтральным проводом произойдёт его обрыв (например, сработал поставленный туда предохранитель), то работа фаз будет влиять друг на друга. Что может привести к повышению фазных токов и повредить приёмники. Поэтому в нейтральном проводе не ставят предохранителей, чтоб избежать его обрыва. Для защиты достаточно предохранителей в линейных и фазных проводах.
5. Что означает независимая работа фаз приёмника? Независимая работа фаз приёмника означает такой режим работы фаз, когда изменение сопротивления одной фазы не влияет на ток в другой фазе. Такая независимая работа фаз приёмника обеспечивается в схемах с нейтральным проводом.
6. Что такое симметричная и несимметричная нагрузка трёхфазной цепи? Симметричной называется нагрузка, при которой комплексные сопротивления фаз приемника равны друг другу. Соответственно, несимметричной называется нагрузка, при которой комплексные сопротивления фаз приемника не равны друг другу.
7. Как строятся топографические векторные диаграммы при соединении трёхфазной цепи звездой? Построение векторных диаграмм при соединении трёхфазной цепи звездой начинается с построения симметричной трёхлучевой звезды векторов фазных напряжений генератора UA, UB, UC. Звезда векторов напряжений строится с соблюдением выбранного масштаба. На этой же диаграмме показываются векторы линейных напряжений генератора UAB, UBC, UCA в виде сторон равностороннего треугольника, вершинами которого являются концы векторов фазных напряжений (рис. 1).
Рис. 1 Если векторную диаграмму генератора дополнить векторной диаграммой фазных напряжений приёмника, то её можно назвать «топографической». Векторные диаграммы принято называть топографическими, если электрические потенциалы точек на диаграмме имеют те же буквенные обозначения, что и на соответствующих точках в схеме четырёхпроводной звезды. При наличии нейтрального провода, когда нейтральная точка n приёмника совпадает с точкой N, фазные напряжения приемника и генератора равны друг другу Ua=UA, Ub=UB, Uc=UC независимо от того, симметричный приемник или несимметричный. Далее от точки N откладываются векторы фазных токов IA, IB, IC и тока в нейтральном проводе IN (если он присутствует), На рис. 2 изображён пример векторной диаграммы при соединении трёхфазной цепи звездой для схемы четырёхпроводной звезды.
Рис. 2
Поиск по сайту: |
):
, 
,
, 
;
.