Меню

Указать какое напряжение измеряет вольтметр включенный между линейными проводами

Измерение линейных и фазных напряжений трехфазного источника.

Измерение напряжений трехфазного источника проводится в режиме холостого хода трехфазной цепи, когда трехфазный приемник отключен. Для создания этого режима необходимо изменить исходную схему, вынув соединительные провода, подходящие к резисторам фаз приемника, из гнезд на входе резисторов. Затем включить трехфазный источник питания Е4. Измерить вольтметром стенда линейные и фазные напряжения источника питания на холостом ходу. Результаты измерений занести в табл. 1.

Выключить источник питания Е4, а затем восстановить исходную электрическую схему, вставив отсоединенные ранее провода в гнезда на входе резисторов фаз приемника.

Вычислить соотношение между линейными и фазными напряжениями источника питания и занести в табл.1.

Напряжения источника питания

4. Исследование нагрузочных режимов работы трехфазной цепи при наличии и отсутствии нейтрального провода. Исследуются четыре режима работы, указанные в табл.2 (столбец «режим нагрузки»). Примечание: трехпроводная трехфазная цепь получается при отсоединении нейтрального провода от гнезда нейтрали N генератора или нейтрали n приемника.

4.1 Исследование режимов работы трехфазной цепи с симметричной активной нагрузкой.

В качестве резисторов R а , R b , R с симметричного трехфазного приемника использовать резисторы R17, R18 и R19, установив тумблеры резисторов R18 и R19 в позицию «1».

Подключить нейтральный провод и создать четырехпроводную трехфазную цепь. Включить источник питания Е4. С помощью амперметров измерить фазные токи приемника I а, I b, I c и ток в нейтральном проводе I n. Вольтметром стенда измерить фазные напряжения приемника U а , U b , U c и напряжение смещения нейтрали U n N, подключая выводы вольтметра к соответствующим клеммам. Результаты измерений занести в табл. 2. После проведения замеров выключить источник питания Е4.

Отсоединить нейтральный провод и создать трехпроводную трехфазную цепь. Включить источник трехфазного напряжения Е4. Измерить фазные токи приемника и ток в нейтральном проводе, фазные напряжения приемника и напряжение смещения нейтрали. Результаты измерений занести в табл. 2. Выключить источник питания Е4.

Напряжения приемника, В

4.2. Исследование режимов работы трехфазной цепи с несимметричной активной нагрузкой.

В качестве резисторов R а , R b , R с несимметричного трехфазного приемника использовать резисторы R17, R18 и R19, установив тумблеры резисторов R18 и R19 в соответствии с заданным вариантом (табл. 3).

№ варианта 1 2 3 4 5
Ra R18 R18 R18 R18 R18
Rb R17-2 R17-2 R17-3 R17-1 R17-2
R с R19-1 R19-2 R19-3 R19-2 R19-3

Подключить нейтральный провод и создать четырехпроводную трехфазную цепь. Включить источник питания Е4. Измерить фазные токи приемника и ток в нейтральном проводе, фазные напряжения приемника и напряжение смещения нейтрали. Результаты измерений занести в табл. 2. Выключить источник питания Е4.

Отсоединить нейтральный провод и создать трехпроводную трехфазную цепь. Включить источник питания Е4. Измерить фазные токи приемника и ток в нейтральном проводе, фазные напряжения приемника и напряжение смещения нейтрали. Результаты измерений занести в табл. 2. Выключить источник питания Е4.

5. Сравнить режимы работы трехфазной цепи при соединении приемников по схеме звезда и сделать вывод о влиянии нейтрального провода на эти режимы .

Читайте также:  Msi afterburner как понизить напряжение

6. Для всех опытов построить векторные диаграммы напряжений и токов приемника, используя масштабы по напряжению и току.

Примечание к построению векторных диаграмм.

Порядок построения:

находятся длины векторов напряжений и токов посредством деления величин линейных напряжений, фазных напряжений, фазных токов соответственно на масштаб напряжения и масштаб тока;

строится равносторонний треугольник линейных напряжений U ав , U вс , U са приемника. В качестве сторон треугольника взять U л ср из табл. 1.

определяется положение нейтрали N источника, совпадающее с центром треугольника, определяемым точкой пересечения медиан;

определяется положение нейтрали n приемника. Для этого из вершин a , b , c треугольника линейных напряжений радиусами, равными соответственно длинам векторов фазных напряжений U а , U в , U с приемника, делаются засечки. Точка пересечения засечек определяет положение нейтрали n приемника;

строятся векторы фазных напряжений U а , U в , U с приемника путем соединения нейтрали n приемника с вершинами а, в, с треугольника линейных напряжений;

строится вектор напряжения смещения нейтрали U n N путем соединения нейтрали N источника и нейтрали n приемника;

из нейтрали n приемника по направлению векторов фазных напряжений U а , U в , U с проводятся векторы токов фаз I а , I в , I с приемника;

вектор тока нейтрального провода I n определяется суммой векторов фазных токов приемника.

Проверка правильности результатов проведенных лабораторных исследований и тщательности построения векторных диаграмм:

При отсутствии нейтрального провода векторная сумма фазных токов должна быть равна нулю. Вектор напряжения между нейтралью приемника n и нейтралью источника N должен получиться такой длины, чтобы при её умножении на масштаб напряжения получилось значение, соответствующее значению в табл. 2.

При наличии нейтрального провода напряжение смещения нейтрали всегда равняется нулю. Вектор тока нейтрального провода должен получиться такой длины, чтобы при умножении её на масштаб тока получилось значение, соответствующее значению I n в табл. 2.

Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

— наименование работы и цель работы;

— схему исследуемой цепи;

— таблицы с результатами опытов и вычислений;

— векторные диаграммы для всех проведенных опытов;

— вывод о роли нейтрального провода в трехфазной цепи при соединении приемника по схеме звезда.

Контрольные вопросы

1. Как устроен трехфазный генератор?

2. Какими способами соединяются фазы трехфазных источников?

3. Как образуется соединение фаз трехфазного генератора или приемника по схеме «звезда»?

4. Дать определение фазного и линейного напряжения в трехфазных цепях.

5. Какое соотношение между фазным и линейным напряжениями трехфазного генератора при соединении его обмоток по схеме «звезда»?

6. Какое соотношение между фазными и линейными токами трехфазного приемника при соединении по схеме «звезда»?

7. Как определить величину тока в нейтральном проводе, если известны фазные токи приемника?

8. В каких случаях и для чего в трехфазных цепях применяют нейтральный провод?

9. Как с помощью вольтметра измерить фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях?

10. Дать понятие симметричной или несимметричной трехфазной нагрузки.

Читайте также:  Электронные генераторы пилообразного напряжения

11. Почему при несимметричной нагрузке обрыв нейтрального провода является аварийным режимом

12. Нарисовать векторную диаграмму трехфазной симметричной системы напряжений или токов?

13. Когда в трезфазных электрических системах используются трехпроводные и четырехпроводные линии?

14. В каких случаях и почему в трехфазной четырехпроводной системе ток по нейтральному проводу не проходит?

15. Почему в цепь нейтрального провода не устанавливается предохранитель?

Источник



Решение. При соединении нагрузки треугольником линейное напряжение равно фазному: Uл = Uф, где Амперметр включен в линейный провод «В» измеряет линейный ток

date image2015-05-26
views image1967

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

При соединении нагрузки треугольником линейное напряжение равно фазному: Uл = Uф, где Амперметр включен в линейный провод «В» измеряет линейный ток. Фазный ток при симметричной нагрузке определяется по формуле: Определим фазный ток: Вольтметр измеряет линейное напряжение, которое при соединении нагрузки треугольником:

Задача 5.2.8

Что покажет вольтметр, включенный в цепь симметричного трехфазного потребителя, если линейное напряжение питающей сети равно U, а линейный провод «В» оборван? (рис.5.2.8).

Рисунок 5.2.8 – Схема электрической цепи к задаче 5.2.8

Источник

Расчет фазных и линейных величин трехфазного тока

Трехфазный генератор имеет на статоре три однофазные самостоятельные обмотки, начала и концы которых сдвинуты соответственно на 120 эл. град, или на 2/3 полюсного деления, т. е на 2/3 расстояния между серединами разноименных полюсов (рис. 1). В каждой из трех обмоток возникает однофазный переменный ток. Однофазные токи обмоток взаимно сдвинуты на 120 эл. град, т. е. на 2/3 периода. Таким образом, трехфазный ток представляет собой три однофазных тока, сдвинутых во времени на 2/3 периода (120°).

В любой момент времени алгебраическая сумма всех трех мгновенных: значений а. д. с. отдельных фаз равна нулю. Поэтому у генератора вместо шести выводов (для трех самостоятельных однофазных обмоток) делают только три вывода или четыре, когда выводится нулевая точка. В зависимости от того, как соединить отдельные фазы и как их подключить к сети, можно получить соединение в звезду или треугольник.

Начала обмоток обозначаются в дальнейшем буквами A, B, C, а концы их – буквами X, Y, Z.

Трехфазный генератор

Рис. 1. Трехфазный генератор

а) Соединение в звезду.

При соединении в звезду концы фаз X, Y, Z (рис. 2) соединяют и узел соединения называют нулевой точкой. Узел может иметь вывод – так называемый нулевой провод (рис. 272), показанный пунктиром, или быть без вывода.

При соединении в звезду с нулевым проводом можно получить два напряжения: линейное напряжение Uл между проводами отдельных фаз и фазное напряжение Uф между фазой и нулевым проводом (рис. 2). Соотношение между линейным и фазным напряжениями выражается следующим образом: Uл=Uф∙√3.

Соединение в звезду

Рис. 2. Соединение в звезду

Ток, который проходит в проводе (сети), проходит и по обмотке фазы (рис. 2), т. е. Iл=Iф.

б) Соединение в треугольник.

Соединение фаз в треугольник получается при соединении концов и начал фаз согласно рис. 3, т. е. AY, BZ, CX. При таком соединении нет нулевого провода и напряжение на фазе равно линейному напряжению между двумя проводами линии Uл=Uф. Однако ток в линии Iл (сети) больше, чем ток в фазе Iф, а именно: Iл=Iф∙√3.

Читайте также:  Симметричная цикл изменения напряжений

Соединение в треугольник

Рис. 3. Соединение в треугольник

При трехфазной системе в каждое мгновение, если ток в одной обмотке идет от конца к началу, то в двух других он направлен от начала к концу. Например, на рис. 2 в средней обмотке AX проходит от A к X, а в крайних – от Y к B и от Z к C.

На схеме (рис. 4) показано, как три одинаковые обмотки соединяются с зажимами двигателя в звезду или треугольник.

Соединение обмоток в звезду и треугольник

Рис. 4. Соединение обмоток в звезду и треугольник

1. Генератор с обмоткой статора, соединенной по представленной на рис. 5 схеме, при линейном напряжении 220 В питает током три одинаковые лампы сопротивлением по 153 Ом. Какие напряжение и ток имеет каждая лампа (рис. 5)?

Схема для примера 1

Согласно включению лампы имеют фазное напряжение Uф=U/√3=220/1,732=127 В.

Ток лампы Iф=Uф/r=127/153=0,8 А.

2. Определить схему включения трех ламп на рис. 6, напряжение и ток каждой лампы сопротивлением по 500 Ом, подключенных к питающей сети с линейным напряжением 220 В.

Ток в лампе I=Uл/500=220/500=0,45 А.

Схема для примера 2

3. Сколько вольт должен показывать вольтметр 1, если вольтметр 2 показывает напряжение 220 В (рис. 7)?

Схема для примера 3

Фазное напряжение Uф=Uл/√3=220/1,73=127 В.

4. Какой ток показывает амперметр 1, если амперметр 2 показывает ток 20 А при соединении в треугольник (рис. 8)?

Схема для примера 4

При соединении в треугольник ток в фазе потребителя меньше, чем в линии.

5. Какие напряжение и ток будут показывать измерительные приборы 2 и 3, включенные в фазу, если вольтметр 1 показывает 380 В, а сопротивление фазы потребителя 22 Ом (рис. 9)?

Схема для примера 5

Вольтметр 2 показывает фазное напряжение Uф=Uл/√3=380/1,73=220 В. а амперметр 3 – фазный ток Iф=Uф/r=220/22=10 А.

6. Сколько ампер показывает амперметр 1, если сопротивление одной фазы потребителя 19 Ом с падением напряжения на нем 380 В, которое показывает вольтметр 2, включенный согласно рис. 10.

Схема для примера 6

Ток в фазе Iф=Uф/r=Uл/r=380/19=20 А.

Ток потребителя по показанию амперметра 1 Iл=Iф∙√3=20∙1,73=34,6 А. (Фаза, т. е. сторона треугольника, может представлять собой обмотку машины, трансформатора или другое сопротивление.)

7. Асинхронный двигатель на рис. 2 имеет обмотку, соединенную в звезду, и включается в трехфазную сеть с линейным напряжением Uл=380 В. Каким будет фазное напряжение?

Фазное напряжение будет между нулевой точкой (зажимы X, Y, Z) и любыми из зажимов A, B, C:

8. Обмотку асинхронного двигателя из предыдущего примера замкнем в треугольник, соединив зажимы на щитке двигателя согласно рис. 3 или 4. Амперметр, включенный в линейный провод, показал ток Iл=20 А. Какой ток проходит по обмотке (фазе) статора?

Линейный ток Iл=Iф∙√3; Iф=Iл/√3=20/1,73=11,56 А.

Источник