ДОНБАССКИЙ ГОРНО - МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ 5 страница

4.16 Режим трехфазной четырех проводной цепи симметричен. Сопротивлением нейтрального провода пренебречь. Где будет находиться нейтральная точка на векторной диаграмме напряжений в случае обрыва фазы А? Показать на векторной диаграмме напряжение между точками обрыва.

4.17 Задано линейное напряжение U_л трехфазной сети и сопротивление симметричного трехфазного потребителя. Выразить через заданные величины ток в проводе А при перегорании предохранителя в проводе С.

Лабораторная работа 10

ТРЕХФАЗНАЯ ЦЕПЬ ПРИ СОЕДИНЕНИЙ В ТРЕУГОЛЬНИК

Цель работы - изучить распределение фазных и линейных токов и напряжений в симметричных и несимметричных трехфазных цепях, при соединении в треугольник.

1 Домашняя подготовка к работе:

1.1 Изучить тему "Трехфазные цепи" по одному из учебников 1, §6.1-6.7, 6.9, 2, §10.1-10.6, 3, §7.1-7.3 и подготовить ответы на вопроси 3.1-3.4 из раздела "Контрольные вопросы и задачи" настоящих методических указаний.

1.2 Заготовить бланк отчета, в котором привести и монтажную схему, и таблицы для записи результатов измерений и вычислений. Таблицы 10.1, 10.2 и 10.3 должны иметь по 4 строки для записи результатов измерений.

1.3 К бланку отчета приложить решение одной из задач 3.5 по заданию преподавателя.

2 Порядок выполнения работы:

2.1 Собрать цепь по схеме рис.10.1. В качестве Z_AX ; Z_BY ; Z_CZ используются лампы накаливания. Разъемы ШP, позволяющие одним амперметром измерить три линейных и три фазных тока, на лабораторной панели смонтированы и присоединены к фазам нагрузки. (На схеме рис. 10.1 они не показаны).

Рисунок 10.1

2.2 Измерить и записать в табл. 10.1 фазные и линейные токи, а также фазные напряжения при постоянных значениях сопротивлений в фазах АХ а ВУ и нескольких значениях сопротивления в фазе СZ. Среди измерений должен быть случай
I_AX= I_ВУ= I_CZ.

2.3 Отсоединить провод от зажима "А" на панели питания и проделать те же измерения, что в пункте 2.2. Результаты записать в табл. 10.2.

2.4 Сделать то же при отключенном проводе "В". Результаты записать в табл. 10.3.

2.5 В фазе CZ заменить активное сопротивление емкостным, а затем индуктивным. Измерить фазные и линейные токи, записать в табл. 10.4

Таблица 10.1 - Нормальный режим работы цепи

Напряжения			Линейные токи			Фазные токи
U_AB	U_BC	U_CA	I_A	I_B	I_C	I_AX	I_BY	I_CZ
В	В	В	А	А	А	А	А	А

Таблица 10.2 - Обрыв провода "А"

Напряжения			Линейные токи			Фазные токи
U_AB	U_BC	U_CA	I_A	I_B	I_C	I_AX	I_BY	I_CZ
В	В	В	А	А	А	А	А	А

Таблица 10.3 - Обрыв провода "В"

Напряжения			Линейные токи			Фазные токи
U_AB	U_BC	U_CA	I_A	I_B	I_C	I_AX	I_BY	I_CZ
В	В	В	А	А	А	А	А	А

Таблица 10.4 - Реактивное сопротивление в фазе

Харак. Z_CZ	Напряжения			Линейные токи			Фазные токи
	U_AB	U_BC	U_CA	I_A	I_B	I_C	I_AX	I_BY	I_CZ
	В	В	В	А	А	А	А	А	А
X_C
X_L

2.6 По результатам измерений построить векторные диаграммы токов, совмещенные с диаграммой напряжений. Методика построений рассматривается в книге /1, пример 20-2, с.166/, где применены обозначения I_ав, I_вс, I_са, вместо I_АХ, I_ВУ, I_CZ.

Примечание: для сокращения объема построений для всех вариантов нагрузки в табл. 10.1 можно строить одну диаграмму, где будут отложены постоянные значения I_АХ и I_ВУ, семейство значений I_CZ и зависящих от них линейных токов.

Диаграммы, которые строятся по данным табл. 10.2, 10.3 и 10,4, совмещать не следует.

3 Контрольные вопросы и задачи:

3.1 Сформулируйте определение трехфазной цепи. Что понимают под симметричными и несимметричными трехфазными цепями, симметричными несимметричными трехфазными системами ЭДС, токов, напряжений.

3.2 Какими способами можно изобразить и записать трехфазные системы ЭДС, токов, напряжений?

3.3 Что значит соединить фазы приемника энергии или фазы генератора в треугольник?

3.4 Запишите в комплексной форме соотношения между фазными и линейными токами, а также между фазными и линейными напряжениями при соединении фаз в треугольник.

3.5 Задача. Система линейных напряжений на зажимах приемника, соединенного в треугольник, симметрична U_л=200 В.

Определить фазные и линейные тока, построить векторные диаграммы токов и напряжений в случаях:

1) Z_AX = Z_BY = Z_CZ = 20 Ом;

2) Z_AX = Z_CZ = 20; Z_BY = ∞;

3) Z_AX = 20; Z_BY = j 20; Z_CZ = - j 20;

4) Z_AX =10 + j10 ; Z_BY =10 - j10 ; Z_CZ = 20.

Лабораторная работа 11

СИММЕТРИЧНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ НЕСИММЕТРИЧНЫХ

ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМ

Цель работы - изучить свойства, а такие расчетные и экспериментальные методы определения симметричных составляющих несимметричных трехфазных систем.

1 Домашняя подготовка к работе:

1.1 Изучить материал / 2, § 11.1, 11.2 ила 3 §7.5 / и ответить на вопросы 3.1-3.5 раздела "Контрольные вопросы и задачи".

1.2 Заготовить бланк ответа со всеми необходимыми схемами и таблицами.

1.3 В бланк отчета записать формулы, применяемые для вычисления симметричных составляющих нулевой, прямой и обратной последовательности (см. литературу в п.1.1).

2 Порядок выполнения работы: Часть I

2.1Исследование симметричных составляющих линейных токов и фазных напряжений.

2.1.1Собрать цепь по схеме рис. 11.1. В схеме предусмотреть также возможность измерения фазных и линейных напряжений, а также смещения нейтрали (напряжения между точками n и N).

Рисунок 11.1

2.1.2 Выполнить измерения и результаты записать в табл. 11.1 в следующих случаях:

а) нейтральным проводом;

б) без нейтрального провода;

в) с нейтральным проводом после переключения катушки в фазу В , а конденсатора в фазу С;

г) то же, без нейтрального провода.

Таблица 11.1 - Токи и напряжения в цепи на рис. 11.1

U_AB= U_BC= U_CA= … B

Вариант

цепи

I_A

I_B

I_C

I_N

I₄

U_AX

U_BY

U_CZ

U_Nn

а б в г

2.2 Исследование симметричных составляющих линейных напряжений.

2.2.1 Собрать цепь с несимметричной системой линейных напряжений и фильтром прямой и обратной последовательности (рис. 11.2).

Рисунок 11.2

2.2.2 Измерить линейные напряжения в точках а, в, с и напряжение на выходе фильтра в схеме на рис. 11.2. Результаты записать в табл. 11.2.

2.2.3 Поменять местами любые фазы на входе фильтра и повторить измерения по пункту 2.2.2.

2.2.4 Заменить сопротивление Z другим и повторить измерения по пунктам 2.2.2 и 2.2.3.

Таблица 11.2 Результаты измерений и вычислений в цепи на рис. 11.2.

Измерено					Вычислено
Измерено					по п. 2.17		по п. 2.18
U_ав	U_вс	U_са	U_2фил	U_1фил	U₂	U₁	U₂	U₁

3 Обработка результатов измерений:

3.1 Построить совмещенные векторные диаграммы токов и напряжений для всех вариантов цепи по результатам измерений табл. 11.1.

3.2 На основе построенных диаграмм определить графически, пользуясь формулой

составляющие нулевой последовательности линейных токов в случаях а и в.

3.3 В отчете привести объяснение, почему в остальных случаях I₀= 0.

3.4 Руководствуясь формулами:

где и векторными диаграммами п. 3.1 определить графически составляющие прямой и обратной последовательностей линейных токов для случаев а, б, в, г.

3.5 На основе векторных диаграмм п.3-1, пользуясь формулой

определить графически составляющую нулевой последовательности фазных напряжений в случаях б и г.

3.6 В отчете дать объяснение, почему в остальных случаях U₀= 0.

3.7 Графически, пользуясь формулой

определить составляющую прямой последовательности фазных напряжений для всех случаев работы цепи (рис.11.1).

3.8 Убедиться в том, что составляющая обратной последовательности фазных напряжений, определяемая формулой

в данной цепи равна нулю (это справедливо в случае симметричной системы линейных напряжений).

3.9 Вычислить составляющие нулевой последовательности по формулам

3.10 Результаты, полученные согласно п п. 3.2, 3.4, 3.5, 3.7, 3.9, записать в таблицу 11.3.

Таблица 11.3

	Из векторных диаграмм						По формулам п. 2.11
	I₀	I₁	I₂	U₀	U₁	U₂	I₀	U₀
	A	A	A	B	B	B	A	B
a
б
в
г

Результаты обработки измерений по схеме рис. 11.1.

3.11 Вычислить симметричные составляющие обратной и прямой последовательностей по напряжению на выходе фильтра

3.12 Методом засечек построить треугольники линейных напряжений по данным табл. 11.2. Графически, руководствуясь формулами

определить составляющие обратной и прямой последовательности.

3.13 Результаты, полученные в п.3.12 и 3.13, записать в табл. 11.2.

3. Контрольные вопросы и задачи:

3.1 На какие симметричные составляющие может быть разложена любая несимметричная трехфазная система токов, напряжений и других величин?

3.2 Как доказать, что любая несимметричная система линейных напряжений не содержит составляющей нулевой последовательности?

3.3 Как доказать, что любая несимметричная система линейных токов в цепи без нейтрального провода не содержит составляющей нулевой последовательности?

3.4 Как связаны между собой составляющая нулевой последовательности разных напряжений и смещение нейтрали?

3.5 Как связаны между собой ток нейтрального провода и составляющая нулевой последовательности линейных токов?

3.6 Разложите на симметричные составляющие несимметричные системы, представленные на рис. 11.3 а, б, в, г. Модули имеющихся фазных напряжений принять равными 120 В.

Рисунок 11.3

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

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

2 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.-М.: Высш. шк. - 1971.-544 с.

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

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

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒