Доклад: на засіданні методради ДонДТУ Протокол № 6 від 14.05.2010р 5 страница

4.15 Як по характеру опір Z симетричного трифазного споживача, якщо, не дивлячись на наявність живлячої напруги, ватметр показує нуль? Відповідь пояснювати на векторній діаграмі.

4.16 Режим трифазною чотири дротяному ланцюгу симетричний. Опором нейтрального дроту нехтувати. Де знаходитиметься нейтральна крапка на векторній діаграмі напруги у разі обриву фази А? Показати на векторній діаграмі напругу між точка­ми обриву.

4.17 Задана лінійна напруга Uл трифазної мережі і опір симетричного трифазного споживача. Виразити через задані величини струм в дроті А при перегоранні запобіжника в дроті С.

Лабораторна робота 10

ТРИФАЗНИЙ ЛАНЦЮГ ПРИ З'ЄДНАНІ В ТРИКУТНИК

Мета роботи — вивчити розподіл фазних і лінійних струмів і напруг в симетричних і несиметричних трифазних ланцюгах, при з'єднанні в трикутник.

1 Домашня підготовка до роботи:

1.1 Вивчити тему «Трифазні ланцюги» по одному з підручників 1, §6.1-6.7, 6.9, 2, §10.1-10.6, 3, §7.1-7.3 і підготувати відповіді запитань 3.1-3.4 з розділу «Контрольні питання і задачі» справжніх методичних вказівок.

1.2 Заготовити бланк звіту, в якому привести і монтажну схему, і таблиці для запису результатів вимірювань і обчислень. Таблиці 10.1, 10.2 і 10.3 повинні мати по 4 рядки для запису результатів вимірювань.

1.3 До бланка звіту прикласти вирішення одного із завдань 3.5 за завданням викладача.

2 Порядок виконання роботи:

2.1 Зібрати ланцюг по схемі рис.10.1. Як ZAX; ZBY; ZCZ використовуються лампи розжарювання. Роз’єми ШP, що дозволяють одним амперметром зміряти три лінійних і три фазні струми, на лабораторної панелі змонтовані і приєднані до фаз навантаження. (На схемі рис. 10.1 вони не показані).

Рисунок 10.1 – Схема трифазного ланцюга зібраного в трикутник

2.2 Зміряти і записати в таблиці. 10.1 фазних і лінійних струмів, а також фазну напругу при постійних значеннях опорів у фазах АХ а ВУ і декількох значеннях опору у фазі СZ. Серед вимірювань має бути випадок IAX = IВУ = ICZ.

2.3 Від'єднати дріт від затиску «А» на панелі живлення і виконати ті ж вимірювання, що в пункті 2.2. Результати записати в таблиці 10.2.

2.4 Зробити те ж при відключеному дроті «В». Результати записати в таблиці. 10.3.

2.5 У фазі CZ замінити активний опір ємкісним, а потім індуктивним. Зміряти фазні і лінійні струми, записати в таблиці. 10.4.

Таблиця 10.1 — Нормальний режим роботи ланцюга

Таблиця 10.2 — Обрив дроту «А»

Таблиця 10.3 — Обрив дроту «В»

Таблиця 10.4 — Реактивний опір у фазі

2.6 За наслідками вимірювань побудувати векторні діаграми струмів, суміщені з діаграмою напруги. Методика побудов розглядається в книзі /1, приклад 20-2, с.166/, де застосовані позначення Iав, Iвс, Iса, замість IАХ, IВУ, ICZ.

Примітка: для скорочення об'єму побудов для всіх варіантів навантаження в таблиці. 10.1 можна будувати одну діаграму, де будуть відкладені постійні значення IАХ і IВУ, сімейство значень ICZ і залежних від них лінійних струмів.

Діаграми, які будуються за даними таблиці. 10.2, 10.3 і 10,4, суміщати не слід.

3 Контрольні питання і завдання:

3.1 Сформулюйте визначення трифазного ланцюга. Що розуміють під симетричними і несиметричними трифазними ланцюгами, симетричними несиметричними трифазними системами ЕРС, струмів, напруги.

3.2 Якими способами можна зобразити і записати трифазні системи ЕРС, струмів, напруги?

3.3 Що означає з'єднати фази приймача енергії або фази генератора в трикутник?

3.4 Запишіть в комплексній формі співвідношення між фазними і лінійними струмами, а також між фазною і лінійною напругою при з'єднанні фаз в трикутник.

3.5 Завдання. Система лінійної напруги на затисках приймача, сполученого в трикутник, симетрична Uл=200 В.

Визначити фазні і лінійні струму, побудувати векторні діаграми струмів і напруги у випадках:

1) ZAX = ZBY = ZCZ = 20 Ом;

2) ZAX = ZCZ = 20; ZBY = ∞;

3) ZAX = 20; ZBY = j 20; ZCZ = — j 20;

4)

Лабораторна робота 11

СИМЕТРИЧНІ СКЛАДОВІ НЕСИМЕТРИЧНИХ

ТРИФАЗНИХ СИСТЕМ

Мета роботи — вивчити властивості, а також розрахункові і експериментальні методи визначення симетричних складових несиметричних трифазних систем.

1 Домашня підготовка до роботи:

1.1 Вивчити матеріал / 2 § 11.1, 11.2 чи 3 §7.5 / та відповісти на питання 3.1-3.5 розділу «Контрольні питання і завдання».

1.2 Заготовити бланк відповіді зі всіма необхідними схемами і таблицями.

1.3 У бланк звіту записати формули, вживані для розрахунку симетричних складових нульової, прямої і зворотної послідовності (див. літературу в п.1.1).

2 Порядок виконання роботи: Частина I

2.1Дослідження симетричних складових лінійних струмів і фазної напруги.

2.1.1 Зібрати ланцюг по схемі рис. 11.1. У схемі передбачити також можливість вимірювання фазної і лінійної напруги, а також зсуви нейтралі (напруга між точками n і N).

Рисунок 11.1 – Ланцюг для дослідження симетричних складових лінійних струмів і фазної напруги

2.1.2 Виконати вимірювання і результати записати в таблиці. 11.1 в наступних випадках:

а) з нейтральним дротом;

б) без нейтрального дроту;

в) з нейтральним дротом після перемикання котушки у фазу В, а конденсатора у фазу С;

г) те ж, без нейтрального дроту.

UAB = UBC = UCA = … B

Таблиця 11.1 — Струми і напруга в ланцюзі на рис. 11.1

2.2 Дослідження симетричних складових лінійної напруги.

2.2.1 Зібрати ланцюг з несиметричною системою лінійної напруги і фільтром прямої і зворотної послідовності (рис. 11.2).

Рисунок 11.2 – Ланцюг з несиметричною системою лінійної напруги і фільтром прямої і зворотної послідовності

2.2.2 Зміряти лінійну напругу в крапках а, в, с і напругу на виході фільтру в схемі на рис. 11.2. Результати записати до таблиці. 11.2.

2.2.3 Поміняти місцями будь-які фази на вході фільтру і повторить вимірювання по пункту 2.2.2.

2.2.4 Замінити опір Z іншим і повторити вимірювання за пунктами 2.2.2 і 2.2.3.

Таблиця 11.2 – Результатів вимірювань і обчислень в ланцюзі

3 Обробка результатів вимірювань:

3.1 Побудувати суміщені векторні діаграми струмів і напруги для всіх варіантів ланцюга за наслідками вимірювань таблицею. 11.1.

3.2 На основі побудованих діаграм визначити графічно, користуючись формулою

,

складові нульової послідовності лінійних струмів у випадках а і в.

3.3 У звіті привести пояснення, чому в останніх випадках I0=0.

3.4 Керуючись формулами:

де

і векторними діаграмами п. 3.1 визначити графічно складові прямої і зворотної послідовностей лінійних струмів для випадків а, б, в, г.

3.5 На основі векторних діаграм п.3-1, користуючись формулою

визначити графічно складову нульової послідовності фазної напруги у випадках б і г.

3.6 У звіті дати пояснення, чому в решті випадків U0= 0.

3.7 Графічно, користуючись формулою

визначити складову прямої послідовності фазних напруг для всіх випадків роботи ланцюга (рис.11.1).

3.8 Переконатися в тому, що складова зворотної послідовності фазної напруги, визначувана формулою

у даному ланцюзі дорівнює нулю (це справедливо у разі симетричної системи лінійної напруги).

3.9 Обчислити складові нульової послідовності по формулах

3.10 Результати, отримані згідно п п. 3.2, 3.4, 3.5, 3.7, 3.9, записати в таблицю 11.3.

Таблиця 11.3 – Результати розрахунків

Результати обробки вимірювань по схемі рис. 11.1.

3.11 Обчислити симетричні складові зворотної і прямої послідовностей по напрузі на виході фільтру

3.12 Методом зарубок побудувати трикутники лінійних напруг за даними таблиці. 11.2. Графічно, керуючись формулами

визначити складові зворотної і прямої послідовності.

3.13 Результати, отримані в п.3.12 і 3.13, записати в таблиці. 11.2.

3. Контрольні питання і завдання:

3.1 На які симетричні складові може бути розкладена будь-яка несиметрична трифазна система струмів, напруги і інших величин?

3.2 Як довести, що будь-яка несиметрична система лінійних напруг не містить тієї, що становить нульову послідовність?

3.3 Як довести, що будь-яка несиметрична система лінійних струмів в ланцюзі без нейтрального не містить тієї, що становить нульову послідовність?

3.4 Як зв'язані між собою складова нульової послідовностей різної напруги і зсув нейтралі?

3.5 Як зв'язані між собою струм нейтрального дроту і складова нульової послідовності лінійних струмів?

3.6 Розкладете на симетричні складові несиметричні системи, представлені на рис. 11.3 а, б, в, г. Модулі наявних фазних напруг прийняти рівними 120 В.

Рисунок 11.3 – Варіанти завдання несиметричних систем

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1 Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехника. Электрические цепи / Л.А. Бессонов. — М.: Высш. шк., 1984.-559 с.

2 Зевеке Г.В. Основы теории цепей / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.Б. Страхов.- М.: Энергия, 1975. -552 с.

3 Евдокимов Ф.Е.Теоретические основы электротехники / Ф.Е. Евдокимов.-М.: Высш. шк.,1971.-544 с.

4 Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи / Г.И. Атабеков — М.: Энергия, 1978.-592 с.

5 Бессонов Л.А. / Сборник задач по теоретическим основам электротехники /Л. А. Бессонов, И. Г. Демидова, М.Е. Заруда и др. — М.: Высш. шк, 1980.- 500 с.