Мета роботи. 1). Визначити дослідним шляхом співвідношення між лінійними і фазними струмами і напругами при симетричному і навантаженні.

1). Визначити дослідним шляхом співвідношення між лінійними і фазними струмами і напругами при симетричному і навантаженні.

2). Перевірити баланс потужностей в колі трифазного струму.

3). Побудувати векторні діаграми струмів і напруг і перевірити правильність вимірювання потужності методом двох ватметрів при несиметричному навантаженні.

Основні теоретичні положення.

У колах трифазного струму застосовуються два основних способи з’єднання фаз джерел і приймачів електричної енергії: з’єднання зіркою (умовно позначається ) і з’єднання трикутником ( ). З’єднання трикутником застосовується при несиметричному навантаженні, а також при симетричному, коли потрібно погоджувати номінальну напругу трифазного приймача і мережі.

Джерело живлення і навантаження можуть мати різні або однакові схеми з’єднання (на рис. 1 однакові).

При з’єднанні фаз трикутником початок однієї фази з’єднується з кінцем наступної і т.д. Загальні точки з’єднання фаз приєднуються до лінійних провідників (рис. 2.7.1).

Рис. 2.7.1. З’єднання трикутником

На рис. 2.7.1 прийняті наступні позначення: - фазні е.р.с. джерела -фазні і лінійні напруги; - фазні струми у навантаженні; - лінійні струми.

При з’єднанні фаз трикутником фазні і лінійні напруги однакові. При симетричному навантаженні . Вектори лінійних струмів повернуті щодо векторів фазних струмів на 30°, наприклад.

На рис. 2.7.2 представлена векторна діаграма напруг і струмів при симетричному режимі, з’єднання трикутником, навантаження індуктивного характеру. Оскільки в схемах (рис. 2.7.1) опором лінійних дротів нехтуємо, лінійні напруги на затискачах джерела живлення і навантаження однакові:

Примітки.

1). Як правило фазну напругу приймають без початкової фази і направляють по осі дійсних чисел.

2). Вісь дійсних чисел розташовують вертикально.

3). Напрям векторів лінійних струмів - за годинниковою стрілкою.

Рис. 2.7.2. Векторна діаграма напруг і струмів при симетричному режимі

Активна потужність кола трифазного струму при симетричному режимі визначається за формулою

,

де U і I - діючі значення лінійних напруги і струму.

Потужність (активна і реактивна) вимірюється методом двох ватметрів (рис. 2.7.4). Тангес кута зсуву фаз між напругою і струмом також визначається за показами ватметрів

.

При несиметричному навантаженні струми в фазах А, В, С, неоднакові; вони відрізняються і по модулю і по фазі. Неоднакові також кути зсуву фаз у фазах навантаження.

Аля вимірювання активної потужності в трифазній трипровідній системі у несиметричному режимі застосовується метод двох ватметрів.

На рис. 2.7.3 приведена векторна діаграма напруг і струмів при несиметричному навантаженні фаз. Побудова діаграми відбувається наступним чином.

1). Відкладаються вектори і зсунуті між собою на 120°.

2). Знаходять кути зсуву фаз між напругою і струмом у фазах навантаження, наприклад

.

3). Відкладаються фазні струми .

4). Будуються вектори лінійних струмів (з’єднують промені фазних струмів).

Рис. 2.7.3. векторна діаграма напруг і струмів при несиметричному навантаженні

Контрольні питання.

1). Розповісти про області застосування способу з’єднання фаз трикутником.

2). Розповісти про співвідношення і взаємне розташування векторів фазних і лінійних струмів і напруг при з’єднанні трикутником.

3). Які відомі методи вимірювання потужності в трифазних колах ?

4). Як за показами двох ватметрів визначити кут зсуву фаз між струмом і напругою в симетричному навантаженні ?

5). Чому при з’єднанні обмоток генератора трикутником по ним не потече струм при відключеному навантаженні ?

6). Як зміняться струми і напруги у фазах симетричного навантаження, сполученого трикутником, при перегоранні одного запобіжника в лінії?

7). Чому рівна напруга між розімкненими кінцями лінійного дроту ?