Жұмысты орындауға нұсқау. 8.6 суретте келтірілген схема бойынша жұлдызша түрінде қосылған үшфазалы жүктемеге тәжірибелік зерттеу

8.6 суретте келтірілген схема бойынша жұлдызша түрінде қосылған үшфазалы жүктемеге тәжірибелік зерттеу жүргізеді, сөндіргіштің көмегімен нейтральды өткізгішті төрт сымды жүйеден сөндіруге болады.

Сурет 8.6 Жүктемені жұлдызша түрінде қосу арқылы үшфазалы тізбекті зерттеу схемасы

Кедергі мәндерін 50…500 Ом шегінде өз бетінше таңдайды.

Өлшеу нәтижесін 8.1 кестесіне енгізеді.

EWB программасында жұмыс барысы:

1) Пиктограмма қатарынан керек элементтерді таңдап, номиналдарын қойып, бір-бірімен жалғаймыз (зерт.жұм. № 1, 2 қара).

2) Тышқанның сол жағын екі рет басу арқылы үш айнымалы кернеу көздеріне кіріп өзгерістер енгіземіз: кернеу (Voltage) 220В және жиілік (Frequency) 50 Гц және бұрыш (Phase) 0⁰, 120⁰ және 240⁰ сәйкесінше (сур. 8.7).

Сурет 8.7 Еlectronics Workbench программасында электр тізбегінің виртуальды схемасы

Бақылау сұрақтары

1. Жүктеменің фазаларын жұлдызшалап қалай қосады?

2. Қандай мақсатпен жүктеменің нейтраль нүктесін үш фазалы желінің нейтраль өткізгішіне қосады? Нейтраль сымның маңызы?

3. Қандай жүктеме симметриялы, симметриялы емес және бір қалыпты деп аталады?

4. Желінің фазалық және сызықтық кернеуінің арасындағы қатынас қандай? Оларды қалай өлшейді?

5. Жүктеменің фазалық және сызықтық кернеуінің арасындағы қатынас қандай? Оған не әсер етеді?

6. Фазалық және сызықтық тоқтардың арасындағы қатынас қандай?

7. Нейтраль өткізгіштегі тоқты қалай анықтайды? Қандай жағдайда ол тоқ нөлге тең болады?

8. Нейтраль ығысуының кернеуі деп нені атайды? Оны қандай мақсатпен енгізеді?

9. Үш сымды және төрт сымды жүйелердегі фазалық тоқтарды қалай есептейді?

10. Неліктен үшфазалы желілерде нейтральды өткізгішке сақтандырғыш орнатпайды?

Жүктеме

Жүйе

Өлшенген

Есептелген

Кернеу, В

Тоқ, А

Фаза кедергісі, Ом

Фазалық ығысу, град

Uл/Uф қатынасы

сызықты

фазалық

Нейтр. өтк

z_A

z_B

z_C

φ_A

φ_B

φ_C

Uab

Ubc

Uca

UnN

А1

А2

А3

А4

R1=R2=R3

4сымды

3сымды

R1≠R2≠R3

4сымды

3сымды

R₁≠x_L≠x_C

4сымды

3сымды

Кесте 8.1 – Фазаларды жұлдызша түрінде қосқанда үшфазалы жүктемелерді өлшеу нәтижесі

Зертханалық жұмыс № 9

Ш фазалы тізбектің жүктемесін үшбұрыш түрінде қосу

Жұмыстың мақсаты – тәжірибе арқылы сызықтық және фазалық тоқ пен кернеу шамаларының арасындағы қатынасты орнату, нейтральды өткізгіш жұмысының талдауын жасау, үш фазалы тізбек үшін тоқ пен кернеу векторлық диаграммаларының құрылуын үйрену.

Жалпы мәліметтер

Үш фазалы тізбектер қосылысының схемалары

Генератор орауыштарының жүктемемен қосылысының әдістерінің бірі болып, үшбұрышпен қосу табылады.

Генератор орауыштарын үшбұрыш түрінде қосқанда (сур. 9.1) орауыштың бір соңын екіншісінің басына, екіншісінің соңын үшіншісінің басына, үшіншісінің соңын біріншісінің басына жалғайды. Тұйықталған үшбұрыштың ЭҚК геометриялық қосындысы нөлге тең. Сондықтан, А, В, С қысқыштарына жүктеме қосылмаса, генератор орауыштарында тоқ өтпейді.

Сурет 9.1 Генератор орауыштарының үшбұрыш түрінде қосылуы

Қабылдауыштарды үшбұрыш түрінде қосады егер, әр қабылдауыштың номиналды кернеуі сызықтық кернеуге сәйкес келсе және Z_ав, Z_вс, Z_са фазалық кедергілері бар үш фаза сызықтық өткізгіштің арасында қосылса.

Қабылдауыш фазаларын үшбұрыш түрінде қосудың маңызды ерекшелігі – бір фазаның кедергісі өзгергенде басқа фазалардың жұмыс режимі өзгермей қалады (тек қана сол фазаның тоғы мен сол фазамен жалғанған өткізгіш сызықтарындағы сызықтық тоқтар өзгереді). Сондықтан үшбұрыш түрінде қосу схемасы симметриялық емес жүктемелерді қосуда кеңінен қолданылады.

Симметриялы және симметриялы емес жүктемелер

9.2 суретінен генераторды үшбұрыш түрінде қосқанда сызықтық кернеу фазалық кернеуге тең екені көрінеді U_л=U_ф.

Сурет 9.2 Қабылдауыштардың үшбұрыш түрінде қосылуы

Тоқтардың оң бағыты ретінде сағаттың бағытымен сай түсетін бағыт алынады. Тоқтардың индексі таңдалған бағытқа сәйкес болады: бірінші индекс тоқ шығатын нүктеге, екіншісі – тоқ кіретін нүктеге сәйкес.

Симметриялы және симметриялы емес жүктеме кезінде фазалық тоқтарды Ом заңымен анықтайды .

Жүктеме үшбұрыш түрінде қосылғанда сызықтық тоқтар жүктеменің фазалық тоқтарына тең болмайды және Кирхгофтың бірінші заңымен анықталады:

; .

Соңғы теңдеудің сол жақ және оң жақ бөліктерін қоса отырып, аламыз: , яғни, сызықтық тоқтардың геометриялық қосындысы нөлге тең.

Фазалардың симметриялық жүктемесі кезінде сызықтық тоқтар модуль бойынша фазалық тоқтардан есе көп: .

Симметриялы емес жүктеме кезінде сызықтық тоқтар фазалық тоқтардан жоғары да, төмен де болуы мүмкін.

Симметриялы активті жүктеме үшін тоқ пен кернеудің векторлық диаграммасын құру мысалы (Z_ав = Z_вс = Z_са = r) және симметриялы емес жүктемеге мысал Z_ав = r; Z_вс = +jx; Z_са = -jx 9.3 суретінде келтірілген.


Сурет 9.3
а) симметриялы емес жүктеме кезінде тоқ пен кернеудің векторлық диаграммасы; б) симметриялы жүктеме кезінде тоқ пен кернеудің векторлық диаграммасы.

Симметриялы үш фазалы қабылдауыштарды үш сымды тізбекке жұлдызша түрінде немесе үшбұрыш түрінде қосуға болады. Бұл қабылдауыштардың пайдалану саласын үлкейтеді. Егер, үшфазалы электр қозғаушысында екі кернеу 380/220 В көрсетіліп, барлық орауыштардың ұштары шығарылса, оны жұлдызша түрінде, желінің сызықтық кернеуі U_л= 380 В және U_ф=220 В болғанда үшбұрыш түрінде қосу керек U_л = 220 В.

Қабылдауыштарды үшбұрыш түрінде қосқанда қуатты анықтау

Жеке фазалардың қуаттарын келесі формуламен анықтайды:

, , .

Қалған екі фазаның активті және реактивті қуаттары да осылай анықталады.

Үш фазалы жүйенің жалпы қуаты жеке фазалардың алгебралық қосындысы арқылы анықталады:

_, _, .

Симметриялы жүктеме кезінде жеке фазалардың қуаттары өзара тең болады, сәйкесінше

, , .

Үшбұрыш түрінде қосуды ескере отырып U_л = U_фи I_л = I_ф, алатынымыз

; ; .

Сонымен, фазалардың қосылысының схемасын ескермей қабылдауыштың активті, реактивті және толық қуаттарын бірдей формулалармен табамыз.

Жұмыстың мазмұны