4. Рекомендации по построению векторных диаграмм

4.1. Построение векторных диаграмм для приемника, включенного по схеме «треугольник», следует начинать с построения звезды фазных напряжений U_a, U_b, U_c (она же является и звездой линейных напряжений U_АВ, U_ВС, U_СА, т.к. для треугольника фазные и линейные напряжения равны). Векторы фазных токов I_ab, I_bc, I_ca откладываются совпадающими по фазе с векторами соответствующих фазных напряжений. Векторы линейных токов I_А, I_В, I_С находятся в соответствии с уравнениями для токов.

5. Контрольные вопросы

1. Какое соединение приемников называется треугольником?

2. Как связаны линейные и фазные напряжения при включении приемника по схеме “треугольник”?

3. Как связаны линейные и фазные токи при включении приемника по схеме “треугольник”?

4. Как изменятся фазные напряжения при изменении нагрузки в одной из фаз, если приемник включен по схеме “треугольник”?

5. Во сколько раз изменяется фазные и линейные токи и напряжения при переключении симметричной нагрузки со “звезды” на “треугольник”?

6. Во сколько раз изменяются мощности при переключении симметричной нагрузки со “звезды” на “треугольник”?

7. Зависит ли мощность трехфазного приемника от схемы его включения?

8.

9.

10.

Лабораторная работа №6

ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ

Цель работы: изучить методы измерения активной и реактивной мощности в трехфазных цепях.

1. Общие сведения

При симметричной нагрузке фаз достаточно измерить мощность одной фазы и полученный результат утроить:

;

;

,

Рис. 40. Схема измерения активной мощности одной фазы с помощью ваттметра

где P_ф ‑ активная мощность одной фазы, измеренная с помощью ваттметра (рис. 40 а, б).

Реактивную мощность симметричной трехфазной цепи также можно измерить с помощью обычного ваттметра.

Как видно из рис. 41, параллельная обмотка ваттметра включается на «чужие фазы». Показание ваттметра для данной схемы

Рис. 41. Схема измерения реактивной мощности одной фазы с помощью ваттметра

Для определения реактивной мощности трехфазной цепи достаточно показание ваттметра увеличит в раз:

.

Для измерения активной мощности при несимметричной нагрузке в четырехпроводной схеме (звезда с нейтральным проводом) включается три ваттметра. Активная мощность трехфазного приемника определяется сложением показаний всех ваттметров:

P=P_a+P_b+P_c.

Для измерения реактивной мощности при несимметричной нагрузке ваттметры включаются по схеме рис. 42.

Рис. 42. Схема измерения реактивной мощности при несимметричной нагрузке

Показание каждого ваттметра в раз меньше 3-фазной реактивной мощности. Поэтому для получения 3-фазной реактивной мощности достаточно сумму показаний всех ваттметров разделить на :

.

Рис. 43. Схема измерения активной мощности в трехпроводных цепях при любой асимметрии нагрузки методгом двух ваттметров

Самым распространенным методом измерения активной мощности в трехпроводных цепях при любой асимметрии нагрузки является метод двух ваттметров (рис. 43). Активная мощность трехфазных цепей равна алгебраической сумме показаний ваттметров: P=P₁+P₂.

Показания ваттметров зависят от угла φ=arctg x/R. При активной нагрузке (φ = 0) показания обоих ваттметров одинаковы:

;

.

В случае φ ≠ 0⁰ показания ваттметров различны, причем если φ = 60⁰, то P₁ = 0, а P₂ = P; если φ > 60⁰, то угол (φ+30⁰) > 90°, показание одного ваттметра, станет отрицательным (P₁ < 0), и его стрелка отклонится влево от нуля.

Для отсчета показания этого ваттметра необходимо переключить зажимы обмотки тока и обмотки напряжения, а показание прибора со знаком " – ":

P = - P₁+P₂.

Метод двух ваттметров позволяет измерить и реактивную мощность цепи:

.

При симметричной нагрузке по показаниям ваттметров можно выяснить характер нагрузки:

. (11)