- •Теоретичні основи електротехніки методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
- •Організація та порядок виконання лабораторних робіт
- •Техніка безпеки під час виконання лабораторних робіт
- •Підготовка до виконання лабораторних робіт
- •Правила виконання лабораторної роботи
- •Вказівки до оформлення протоколів лабораторних робіт.
- •Лабораторна робота 10 Дослідження індуктивно-зв’язаних кіл
- •Підготовка до роботи
- •Робоче завдання
- •Опрацювання результатів експерименту
- •Методичні вказівки
- •1. Явище взаємної індукції
- •2. Послідовне з’єднання індуктивно-звязаних котушок (ізк)
- •3. Паралельне вмикання ізк
- •4. Експериментальне визначення взаємної індукції
- •Лабораторна робота 11 Дослідження трифазної електричної системи кіл, з’єднаних за схемою “зірка”
- •Струми у фазах приймача і нейтральному проводі
- •Опрацювання результатів експерименту
- •Методичні вказівки Три миттєвих синусоїдних напруги між лінійними проводами а,в,с три- фазної трипровідної системи кіл
- •Лабораторна робота 13 Дослідження чотириполюсника
- •Підготовка до роботи
- •Робоче завдання
- •Вхідна напруга чп у всіх дослідах не повинна перевищувати 100 в.
- •У симетричному чп і рівняння (13.2) набуває вигляду
- •Лабораторна робота 14 Дослідження перехідних процесів у разі заряджання і розряджання конденсатора
- •Підготовка до роботи
- •Робоче завдання
- •Опрацювання результатів дослідів
- •Теоретичні відомості
- •Література
- •Навчальне видання
- •Теоретичні основи електротехніки
- •Методичні вказівки
- •До виконання лабораторних робіт
Опрацювання результатів експерименту
1. Знайти відношення середньоарифметичних значень лінійних струмів до фазних у випадку симетричного навантаження фаз і порівняти його з теоретич-ним значенням цієї величини.
2. Обчислити і занести в табл..12.2 значення потужності трифазного прийма-ча за показаннями трьох і двох ватметрів, а також зсув фаз між напругою і стру- мом пофазно.
3. Побудувати в масштабі за дослідними даними векторні діаграми напруг і струмів для симетричного навантаження фаз, несиметричного навантаження і
40
для випадку обриву лінійного проводу (метод засічок ).
Методичні вказівки Три миттєвих синусоїдних напруги між лінійними проводами а,в,с три- фазної трипровідної системи кіл
; (12.1)
,
які мають однакові амплітуди із зсувом фаз і змінюються в часі з частотою , утворюють симетричну систему напруг. У цій системі кожна наступна напруга відстає від попередньої на кут . Таку послідов- ність фаз напруги називають прямою. При зворотній послідовності кожна нас- тупна напруга випереджає свою попередню на той самий кут (рис.12.2.а,б ).
AB AB
CA BC BC CA
а б
Рис. 12. 2
Знання порядку чергування фаз необхідне для визначення напрямку обертан-ня трифазних двигунів, правильного вмикання і роботи трифазних генераторів, трансформаторів та ін. Визначити порядок чергування фаз можна фазопокаж-чиком. Змінити пряму послідовність фаз на зворотну можна переміною місць двох проводів, підведених до затискачів приймача.
41
Для з’єднання трьох однофазних приймачів за схемою “трикутник” необхід-но кінець першого з’єднати з початком другого, кінець другого – з початком третього, кінець третього – з початком першого і до вершин (вузлів) одержано-го трикутника під’єднати лінійні проводи (рис.12.3). Якщо комплексні опори окремих приймачів однакові між собою
, ( 12.2 )
İА
А
İса İав
İВ
В zca zaв
İC
C zвс
İвс
Рис.12.3
то навантаження називається симетричним. При з’єднанні за схемою “трикут-ик” кожен однофазний приймач електричної енергії під’єднаний між лінійними проводами і перебуває під лінійною напругою , яка одночасно є і фазною на-пругою . Тому для трикутника опорів справедлива рівність . Струм кожного приймача, який входить у з’єднання за схемою “трикутник”, є фазним і визначається за формулою
, ( 12.3 ) де – фазна напруга на затискачах даного приймача; – його повний опір.
За симетричного навантаження фазні струми однакові за значенням
, ( 12.4 ) і зсунуті щодо своїх фазних напруг на однакові кути
, (12. 5 ) які визначаються за формулою
42
, ( 12.6 )
де – відповідно реактивний і активний опори фази навантаження.
Лінійні струми в проводах А,В,С і фазні струми окремих приймачів зв’язані рівняннями
(12.7 )
Незалежно від характеру навантаження завжди справедлива рівність
. (12.8 )
За симетричного навантаження фаз усі лінійні струми рівні між собою і переви-щують значення фазних струмів у рази, тобто
. (12.9 )
На рис. 12.4,а наведена векторна діаграма напруг і струмів для з’єднання прий-мачів за схемою “трикутник” для симетричного навантаження і показано, як графічно знайти лінійні струми за фазними струмами .
Із діаграми видно, що за симетричного навантаження лінійні струми відста-ють від відповідних фазних на кут 300.
За несиметричного навантаження фаз, яке буває при недотриманні рівності (12.2 ), порушується симетрія як фазних, так і лінійних струмів, що видно із векторної діаграми напруг і струмів, показаної на рис.12.4,б. Тут у фазах і індуктивне ( 0, 0 ), а у фазі – ємнісне навантаження ( 0 ).
У разі з’єднання приймачів за схемою “трикутник” будь-яка зміна наванта-ження в одній фазі викликає одночасну зміну відповідних фазного і двох ліній-них струмів і не впливає на величину фазних напруг і струмів інших фаз, а та-кож на величину третього лінійного струму.
У разі обриву лінійного провода або згоряння в цьому колі плавкої вставки
43
-İвс İС İС
İса АВ -İвс са АВ
СА СА İса
İав -İса İА -İса
İВ İвс вс ав
-İ İА İав
ВС İВ İвс ВС
-İав
а б
Рис.12.4
запобіжника нормальний режим роботи споживачів порушується. Наприклад, якщо є обрив лінійного провода ( рис.12.5,а ) споживач фази перебува-тиме під нормальною лінійною напругою , а приймачі і будуть з’єд-нані послідовно. Вони разом будуть перебуватимуть під лінійною напругою . Струм в опорі і струм в опорі однакові,
= .
а
А А,а
В в
в
C С,с В
с
а б
Рис.12.5
44
Напруги і будуть однакові між собою при = і різні, якщо (прямо пропорційні опорам). На рис.12.5,б побудовано векторну діаграму для випадку .
Активна потужність трифазного приймача, фази якого з’єднані за схемою “трикутник”, може бути виражена через потужність окремих фаз
. (12.10 ) Якщо потужності фаз рівні, то
. (12.11 )
Виміряти потужність трифазного приймача можна трьома однофазними ват-метрами ( якщо потужності різні ) або одним однофазним ( якщо потужність фаз однакова ). В обох випадках ватметри вмикають на фазні напруги і струми,
W1
А
В
W2
С
Рис.12.6
що у разі з’єднання трикутником незручно. Тому для вимірювання активної
потужності в трипровідних колах широко використовують схему з двома ватметрами, які вмикають на лінійні струми і лінійні напруги за схемою, зобра- женою на рис.11.6. .
Активна потужність у цьому разі визначається за формулою
(12.12 )
і дорівнює алгебраїчній сумі показань ватметрів
.
45
Таблиця 12.1
Навантаження |
Напруга, В |
Струм , А |
Потужність, Вт |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рівномірне
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Нерівномірне, неоднорідне |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Нерівномірне, неоднорідне при обриві лінійного проводу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 12.2
Навантаження |
, Вт |
,Вт |
|
|
|
Примітка |
Рівномірне
|
|
|
|
|
|
|
Нерівномірне, неоднорідне |
|
|
|
|
|
|
Нерівномірне неоднорідне при обриві лінійного проводу |
|
|
|
|
|
|
46