Лабораторные работы по электротехнике

Трехфазные нагрузки, соединенные по схеме «треугольник»

Если нагрузки (приемники) соединены в трехфазную цепь по схеме «треугольник» (рис. 8.3.1), нагрузка RAВ, RBС и RCА каждой фазы включается на полное линейное напряжение, которое равно фазному UЛ = UФ

Рис. 8.3.1

Фазные токи IAВ, IBС и ICА определяются по закону Ома:

.

Линейные токи определяются по первому закону Кирхгофа:

IA = IAB – ICA; IB = IBC – IAB; IC = ICA – IBC.

При симметричных напряжениях UAВ, UBС, UCА и одинаковых нагрузках фаз RAВ = RBС = RCА = R токи также симметричны:

IФ = UФ /R; IЛ = IФ ¤ Ö3.

Это поясняется на векторных диаграммах (рис. 8.3.2).

Мощность SP, потребляемая трехфазной нагрузкой при ее соединении в «треугольник», складывается из мощностей фаз SP = PАВ + PВС + PСА..

При симметричной чисто активной нагрузке

SP = 3 ×PФ = 3 ×× IФ.

При смешанной (активно-индуктивной или активно-емкостной) нагрузке:

Активная мощность

SP = 3 ××× cosj = Ö3 ××× cosj.

Рис.8.3.2.

Реактивная мощность

SQ = 3 ×××sinj = Ö3 ×××sinj.

Полная мощность

SS = 3 ××IФ = Ö3 ××IЛ .

Экспериментальная часть

Задание

Для трехфазной цепи с соединением «треугольник» при симметричной и несимметричной омических нагрузках измерить с помощью мультиметра или виртуальных приборов действующие значения токов IЛ и IФ, а также напряжений UЛ, затем вычислить мощности PФ и SP.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь с симметричной нагрузкой (RAВ = RBС = RCА = 1 кОм) согласно схеме (рис. 8.3.3). Для измерения шести токов (три фазных и три линейных) включите в цепь три виртуальных амперметра и три мультиметра в режиме измерения токов.

Рис. 8.3.3

Измерьте мультиметром напряжения и токи согласно табл. 8.3.1 и вычислите мощности.

Таблица 8.3.1

Схема «треугольник»

Нагрузка симметричная

Нагрузка несимметричная

Линейные токи, мА

IA

IB

IC

Фазные токи, мА

IAB

IBC

ICA

Фазные и линейные напряжения, В

UAВ

UBС

UCА

Фазные мощности, мВт

PAВ

PBС

PCА

Общая мощность, мВт

SP

Повторите измерения и вычисления для несимметричной нагрузки (RA = 1 кОм, RB= 680 Ом, RC = 330 Ом).

На рис. 8.3.4 в масштабе постройте векторные диаграммы.

Рис. 8.3.4.

Трехфазные цепи синусоидального тока