Практическое задание: Трехфазные цепи

Трехфазные цепи

ОТЧЕТ

по лабораторным работам

Трехфазные цепи

Петров И.И. ФМ 111.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Опытная проверка соотношений, связывающих напряжения и токи трёхфазных цепей при соединении приёмников звездой и треугольником.

Задание 1. Запустить программную среду МS10 (щёлкнув мышью на команде Эксперимент меню комплекса Labworks). В открывшемся окне Задания щёлкнуть мышью на закладке Эксперимент 1.

На рабочем поле среды МS10 выведена схема для исследования трёхфазной цепи в различных режимах её работы при соединении источника и приёмника по схеме звезда-звезда.

Для проведения экспериментов в схеме цепи установить следующие режимы и параметры устройств и элементов:

- ЭДС фазы Е_ф = 220 В и частоту f = 50 Гц трёхфазного источника напряжения FG;

- режим АС и сопротивление R_V = 10 MОм вольтметров:

· Ulin (для измерения линейного напряжения);

· Ua, Ub и Uс (ддя измерения фазных напряжений);

· UnN (для измерения напряжения смещения нейтрали);

- режим АС и сопротивление R_А = 1 mW амперметров:

· Ia, Ib, Iс (для измерения фазных токов);

· In (для измерения тока в нейтральном проводе);

- назначить клавиши Q, W и S клавиатуры для управления ключами;

- значения сопротивлений фаз приёмника (нагрузки):

Z_a = Z_b = Z_c = R + jX_L = [(20 + N) + j30], Ом для четных вариантов N и

Z_a = Z_b = Z_c = R - jX_С = [(20 + N) - j30]=25-j30, Ом для нечётных вариантов,

После проверки собранной схемы и установки параметров элементов запустить программу моделирования MS10 трёхфазной цепи в различных режимах (положение ключей Q, W и S и сопротивления фаз указаны в табл. 11.1).

Занести в табл. 11.1 показания измерительных приборов для четырёхпроводной и трёхпроводной схем при равномерной и неравномерной нагрузках, а также при обрыве и коротком замыкании фазы а.

По данным экспериментов построить векторную диаграмму фазных напряжений и токов (в масштабе) потребителей четырёхпроводной цепи при неравномерной нагрузке.

Скопировать схему цепи на страницу отчёта.

Задание 2. Воспользовавшись калькулятором ElCalc (подпрограммой "Трёхфазные цепи"), построить векторные диаграммы фазных напряжений и токов приёмника, соединённого звездой без нейтрального провода, при неравномерной нагрузке, при режимах ХХ и КЗ в фазе а.

напряжение ток трехфазный приемник

Т а б л и ц а 11.1

После ввода модуля линейного напряжения U_л = 380 В и сопротивлений фаз (в комплексной форме) на экран калькулятора ElCalc выводится комплекс напряжения смещения нейтрали U_nN, комплексы фазных напряжений U_а, U_b U_с и токов I_а, I_b I_с.

При моделировании режима ХХ (обрыва фазы) вводить Z_ф = R_ф ³ 20 МОм (нормированное сопротивление утечек при обрыве фазы), а режима КЗ - Z_ф = = R_ф £ 0,1 Ом (нормированное сопротивление проводов при коротком замыкании фазы), причём фазный ток I_а(кз) = 0 (при режиме КЗ фазы а), а ток I_А в линейном проводе А протекает по замкнутым контактам ключа W, а не по элементам фазы.,

Обрыв а

.

Короткое замыкание.

Задание 3. В открывшемся окне Задания щёлкнуть мышью на закладке Эксперимент 2. На рабочем поле среды МS10 выведена схема для исследования трёхфазной цепи в различных режимах её работы при соединении источника и приёмника по схеме звезда-треугольник.

Режимы и параметры устройств и элементов указаны в Задании 1.

После проверки собранной схемы цепи запустить программу MS10. Занести в табл. 11.2 показания измерительных приборов при равномерной и неравномерной нагрузках, в том числе при обрыве фазы ca и линейного провода C, Позиции ключей и сопротивления фаз указаны в таблице 11.2. Убедиться в равенстве фазных, а также линейных токов при равномерной нагрузке фаз приёмника. Скопировать схему цепи на страницу отчёта.

По данным экспериментов построить векторные диаграммы фазных напряжений, фазных и линейных токов схемы цепи при неравномерной нагрузке, в том числе при обрывах фазы са и линейного провода С. Обратить внимание на изменение линейных токов при обрыве фазы са и фазных токов при обрыве линейного провода С.

Обрыв ca.

Обрыв линейного провода C.

Выводы по работе:

С помощью опыта, мы удостоверились в правильности соотношений, связывающих напряжения и токи трёхфазных цепей при соединении приёмников звездой и треугольником.