Оброблення результатів експерименту

1) Дані для розрахунку активної потужності трифазного приймача взяти з табл. 8.1. Якщо навантаження несиметричне, то активну потужність трифазного приймача знайти як суму активних потужностей окремих фаз: . Активну потужність в фазі знайти з виразу , для активного навантаження (лампи, реостат) взяти . При розрахунку активної потужності котушки індуктивності прийняти . Для конденсатора прийняти . Якщо навантаження симетричне, то активна потужність трифазного приймача .

2) Для побудови векторних діаграм напруг і струмів для кожної з проведених спроб (спроби 1...4 в табл.8.1. ) вибрати масштаб напруг m_u та струмів m_i. На рис. 8.3 наведені векторні діаграми напруг і струмів для трифазного симетричного приймача (а) при активному навантаженні в фазах і для різнорідного навантаження в фазах (б), з’єднаних за схемою r (спроби 1 і 4 в табл. 8.1.).

а) б)

Рисунок 8.3 – Векторні діаграми напруг і струмів при симетричному

(а) і несиметричному (б) навантаженні

Побудову векторної діаграми для кожного виду навантаження почати з розміщення симетричної схеми векторів лінійних напруг ( ), що подаються від симетричного трифазного джерела електроенергії через ЛЄП. Вектор лінійної напруги заведено направляти вертикально вгору, вектор відстає від нього на 120⁰ , вектор відстає від вектора на 120⁰ . Одночасно ці ж вектори є фазними напругами для трифазного приймача, з‘єднаного за схемою r. Положення векторів фазних струмів приймача ( ) на векторній діаграмі визначається кутом зсуву за фазою відносно відповідної фазної напруги, який можна знайти з виразу , і згідно з характером навантаження в фазі провести ці вектори. Для активного навантаження R вектори фазних струмів збігаються з векторами відповідних фазних напруг( , ), що показано на рис. 8.3, а. При активно- індуктивному навантаженні ( ) фазні струми будуть відставати від відповідних фазних напруг на кут , при активно-ємнісному ( ) - випереджати відповідні фазні напруги. Після розміщення фазних струмів графічно знайти вектори струмів в лінійних проводах з використанням рівнянь:

, , .

З векторної діаграми (див. рис.8.3,а) бачимо, що при симетричному навантаженні система векторів фазних струмів та лінійних струмів симетрична. Інколи вектори лінійних струмів зображують з’єднуючими кінці векторів відповідних фазних струмів.

При несиметричному трифазному навантаженні (спроба 3 в табл.8.1) порушується симетрія як фазних, так і лінійних струмів. Всяка зміна опору в одній з фаз приймача викликає одночасну зміну відповідного фазного струму і двох лінійних струмів (струмів в лінійних проводах, підключених до цієї фази), але не впливає на величину фазних напруг ( ) і фазних струмів в інших фазах трифазного приймача, а також на величину третього лінійного струму. Незалежність величини фазної напруги від величини опору фази приймача – одна з переваг схеми r порівняльно зі схемою Y без нейтрального проводу, що дає можливість використовувати схему r при несиметричному навантаженні.

Обрив одного з лінійних проводів (спроба 2 в табл. 8.1) порушує нормальний режим електропостачання трифазного приймача. При цьому приймачі лише цієї фази будуть знаходитись під номінальною фазною ( ). Приймачі двох інших фаз виявляться з’єднаними послідовно і будуть знаходитись під цією ж фазною напругою, струм через них буде визначатися їх еквівалентним повним опором, а напруги на цих приймачах (фазні напруги) будуть визначатися виразом ( ). Отже, ці приймачі опиняться під напругами, які відрізняються від номінального значення фазної напруги. В такому колі може бути резонанс напруг, що супроводжується появою підвищених напруг (більше ) на затискачах фаз і різним підвищенням струму в цих фазах.

Контрольні питання

1) Яке практичне значення має послідовність підключення лінійних проводів (А, В, С; А, С, В) до початків фаз трифазного приймача?

2) Які відмітні особливості трифазного симетричного електричного навантаження?

3) У якому разі фазні напруги на зажимах приймача можуть бути вище лінійної напруги ЛЕП?

4) Якщо в одній з фаз приймача відключені всі приймачі, з’єднані паралельно, то зміняться в зв’язку з цим фазні струми в двох інших фазах чи ні? Вплине це чи ні на величину струмів в лінійних проводах?

5) Як зміняться фазні струми симетричного трифазного навантаження при обриві одного з лінійних проводів?

6) Як зміниться величина струму в лінійному проводі і активна потужність симетричного трифазного навантаження, якщо при інших незмінних параметрах пере єднати її фази зі схеми Y на схему r?

7) Зміняться чи ні величини фазної напруги і фазного струму при зміні величини опору в фазі трифазного приймача?

8) Як графічно визначити лінійні струми при симетричному і не симетричному трифазному навантаженні, якщо фазні струми і кути зсуву фаз відомі?

9) Симетрична або несиметрична система векторів лінійних струмів має місце при рівних повних опорах фаз трифазного приймача для різнорідного електричного навантаження на фазах (R, L, C)?

10) Яким чином можна довести рівність при будь-якому трифазному електричному навантаженні, ви користував векторну діаграму напруг і струмів?

11) Як визначити активну, реактивну та повну потужність окремих фаз трифазного симетричного і несиметричного приймача при відомих фазних параметрах навантаження?

12) Для яких параметрів трифазного приймача ( лінійних чи фазних ) використовують законом Ома?

13) Скільки однофазних ватметрів необхідно увімкнути в електричну схему для вимірювання активної потужності трифазного симетричного і несиметричного приймачів?

14) Яким чином зв’язані лінійна напруга ЛЕП та вибір схеми з’єднання фаз трифазного приймача?

Лабораторна робота 9