ОБЛАДНАННЯ. 1. Вольтметр змінного струму на 250 В (PV1) – 1шт

1. Вольтметр змінного струму на 250 В (PV₁) – 1шт

2. Вольтметр змінного струму на 75 В (PV₂) – 1шт

3. Міліамперметр змінного струму на 300 мА

(PмA₁…PмA₄) – 4шт

4. Електролампи на 220 В, 25Вт (HL₁…HL₉) – 9шт

5. Вимикачі (SA₁…SA₃) – 3шт

6. Комплект з’єднувальних проводів – 1шт

Коротка довідка з теорії

При з’єднанні приймачів електроенергії за схемою зірка з нейтральнимпроводом необхідно початки фаз підключити до лі-

нійних проводів, а кінці фаз в одну точку, яка називається нейтральною, і з’єднати її з нейтральним проводом мережі.

При симетричній системі напруг фазні напруги рівні за величиною ( U_ax=U_by=U_cz=U_ф) і зсунені одна відносно одної за фазою на кут120^О. Те ж характерне і для лінійних напруг:

U_AB=U_BC=U_CA=U_Λ.

Навантаження називається рівномірним, якщо при симетричній системі напруг опори фаз рівні: z_a=z_b=z_c=z_ф.

При симетричній системі напруг і рівномірному навантаженні струми у фазах будуть однаковими: I_a=I_b=I_c=I_ф.

Навантаження називається однорідним, якщо кути між струмами і напругами в кожній фазі рівні φ_а=φ_b=φ_c=φ_ф.

Якщо виконуються ці дві умови, то навантаження називається симетричним.

Для з’єднання приймачів електроенергії за схемою зірка з нейтральним проводом характерні наступні співвідношення:

1. Лінійні напруги дорівнюють геометричній різниці фазних напруг при будь-якому навантаженні фаз:

; ; .

2. Лінійні напруги дорівнюютьU_Л= U_Ф. при будь-якому навантаженні фаз.

3. Лінійні струми дорівнюють фазним:

I_A=I_a; I_B=I_b; I_C=I_c; I_Λ=I_ф

4. Геометрична сума фазних струмів дорівнює струму в нейтральному проводі _n

Роль нейтрального проводу полягає в тому, що він забезпечує симетрію фазних напруг приймача при несиметричному навантаженні фаз. Тому за цією схемою вмикають однофазні несиметричні навантаження (освітлювальні навантаження та ін.) і режим роботи кожної фази, яка знаходиться під незмінною фазною напругою, не буде залежати від режиму роботи інших фаз.

При з’єднанні зіркою з нейтральним проводом ланцюг виходить трифазним чотирипровідним.

При з’єднанні приймачів електроенергії за схемою зірка необхідно початки фаз з’єднати з лінійними проводами, а кінці фаз в одну точку (нейтральну). Ланцюг при цьому виходить трифазним трипровідним.

Для з’єднання приймачів електроенергії за схемою зіркахарактерні наступні співвідношення:

1. Лінійні напруги дорівнюють геометричній різниці фазних напруг при будь-якій симетрії напруг:

; ; .

2. При симетричній системі напруг і рівномірному навантаженні: U_Л = U_ф.

3. Лінійні струми дорівнюють фазним струмам :

I_A = I_a; I_В = I_b; I_C =I_c; I_Л=I_ф. Рис. 8. Схема вимірювання з’єднання приймачів електроенергії зіркою

Таблиця 7

Параметри дослідження з’єднання приймачів електроенергії зіркою

4. Геометрична сума фазних струмів дорівнює нулю :

.

При схемі зірка вмикаються споживачі з рівномірним навантаженням (трифазні асинхронні електродвигуни та ін.).

Розрахунок струмів проводиться в кожній фазі окремо:

; ; ; .

При симетричному навантаженні фаз активна потужність з’єднання дорівнює: .

При несиметричному навантаженні фаз розрахунок активної потужності проводиться в кожній фазі окремо:

P_a=U_axI_acosφ_a, P_b=U_byI_bcosφ_{b ,} P_c=U_czI_ccosφ_c.

Потужність трифазного з’єднання:

P = P_a + P_b + P_c.

Хід роботи

1. Зберіть схему (рис.8), покажіть викладачу для перевірки, проведіть вимірювання і результати запишіть в табл. 7.

2. Розрахуйте необхідні величини і запишіть їх в табл. 7.

3. Побудуйте в масштабі три векторні діаграми для наступних схем:

а) зірка з нейтральним проводом при симетричному навантаженні фаз;

б) зірка з нейтральним проводом при несиметричному навантаженні фаз;

в) зірка без нейтрального проводу при несиметричному навантаженні фаз.

3. Зробіть висновки та рекомендації.

4. Дайте повні відповіді на контрольні запитання.

Зміст звіту

1. Схема вимірювання (рис. 8)

Таблиця 7.

3. Розрахункові формули і чисельний розрахунок.

4. Три векторні діаграми (рис. 9)

5. Висновки та рекомендації.

Контрольні запитання

1. Яке з’єднання називається зірковою з нейтральним проводом і зіркою?

2. Які характерні співвідношення лінійних і фазних параметрів мають місце при цих з’єднаннях ?

3. Яка дія нейтрального проводу ?

4. Як проводиться розрахунок струмів, опорів і активних потужностей ?

5. Де використовується схема зірка з нейтральним проводом і зірка ?

Рис. 9. Векторні діаграми напруг і струмів для схем:

а – зірка з нейтральним проводом при несиметричному навантаженні фаз;

б – зірка при несиметричному навантаженні фаз.

Бібліографічний список

[ 1. C. 104 … 114; 2. С.123 … 138; 3. С. 106 …118; 4. С. 107 … 108, 114 …120; 5. С.124 …142; 6. С. 70 … 78; 7. С 106...113].