2.1 4-суретке сәйкес сызба жасаңыз. 3 резисторды 1кОм қосыңыз. 2.2. Мультиметрлердің дұрыс диапазонын таңдаңыз 2.3. Сызықтық кернеуді (Uл) өлшеңіз 2.4. Бейтарап сымды тізбек үшін жүктемедегі фазалық кернеулерді өлшеңіз (Uа,Uв,Uс) 2.5. Шексіздікке тең Za кедергісін қосыңыз (жартас) 2.6. Бейтарап сымсыз тізбек үшін жүктемедегі фазалық кернеулерді өлшеу (Uа,Uв,Uс) 2.7. Нөлге тең Za кедергісін қосыңыз (қысқа тұйықталу) 2.8. Жүктемелердегі Ia, Ib, Ic фазалық токтарының күштерін өлшеу үшін амперметрлерді тізбекке қосу 2.9. Бейтарап сымды тізбек үшін жүктемелердегі Ia, Ib, Ic фазалық ток күштерін өлшеу 2.10. Бейтарап сымсыз тізбек үшін жүктемелердегі Ia, Ib, Ic фазалық ток күштерін өлшеу 2.11. Бейтарап сым тізбегі үшін бейтарап сымдағы IN ток күшін өлшеу 2.12. Бейтарап сымсыз тізбек үшін UN бейтарап орын ауыстыру кернеуін өлшеу 2.13. Жүктемедегі фазалық кернеуге UN әсері 2.14. Нәтижелерді кестеге толтырыңыз Кесте 1
Режим
Uл
Uа
Uв
Uс
Za (жартас)
Za (қысқа тұйықталу)
Ia
Ib
Ic
IN
UN
Бейтарап сым схемасы
-
Бейтарап сымсыз схемасы
-
-
№7 зертханалық жұмыс
ҮШ ФАЗАЛЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ. «ҮШБҰРЫШ» ҚАБЫЛДАҒЫШЫНЫҢ ФАЗАЛАРЫН ҚОСУ КЕЗІНДЕ ҮШ ФАЗАЛЫ ТІЗБЕКТІ ЕСЕПТЕУ
Жұмыстың мақсаты: «Үшбұрыш» қабылдағышының фазаларын қосу кезінде айнымалы токтың үш фазалы тізбектерінің ерекшеліктерін зерттеу және анықтау
1. Негізгі ұғымдар мен анықтамалар
Қабылдағыштың фазаларын «үшбұрышпен» қосу кезінде үш фазалы тізбекті ауыстыру схемасы 1-суретте көрсетілген. Мұнда симметриялы үш фазалы көз оның A,B,C,N қысқыштарымен ұсынылған. Бұл жағдайда трансмиссия желісінде қабылдағышты А,В,С көзінің үш қысқышымен байланыстыратын үш сым бар,көздің бейтарап нүктесі пайдаланылмайды және мұндай үш фазалы тізбекте бейтарап сым жоқ.
Сурет. 1. «Үшбұрыш» қабылдағышының фазаларын қосу кезіндегі үш фазалы тізбек
Үш фазалы тізбекті есептеу міндеті үш фазалы көздің берілген кернеулерінде және қабылдағыштың фазалық кедергілерінде фазалық және сызықтық токтарды анықтау болып табылады. Үшбұрыш қосылған кезде фазаның соңы мен басы арасындағы кернеу сызықтық сымдар арасындағы кернеу болып табылады. Сондықтан Үшбұрыш қосылған кезде сызықтық кернеу фазалық кернеуге тең болады.
қабылдағыштың фазалары бойынша фазалық токтар жабылады. Фазалық токтардың оң бағыты фазалық кернеулерге сәйкес фазаның басынан аяғына дейін қабылданады. Желілік токтардың шартты оң бағыты қуат көздерінен қабылдағышқа дейін қабылданады. Қабылдағыш фазаларындағы токтар Ом заңы бойынша анықталады:
(2)
Жұлдыздың қосылуынан айырмашылығы, Үшбұрыш қосылған кезде фазалық токтар сызықтық токтарға тең емес. Сызықтық токтарды a, bжәне c түйіндері үшін Кирхгофтың бірінші заңы бойынша теңдеулер жасау арқылы фазалық түрде анықтауға болады (1-сурет)
(3) Теңдеулер жүйесінің сол және оң жақтарын қосқанда (1), біз аламыз
(4)
яғни, сызықтық ток кешендерінің қосындысы симметриялы және асимметриялық жүктеме кезінде нөлге тең. Симметриялық жүктеме Симметриялық жүктеме кезінде UAB, UBC, UCAсызықтық (олар фазалық) кернеулер симметриялы болғандықтан, фазалық токтар симметриялы жүйені құрайды
Олардың абсолютті мәндері тең, ал фазалық ауысулар бір-біріне қатысты 120° құрайды. Сызықтық токтар
(5)
олар сонымен қатар симметриялы ток жүйесін құрайды.
Бұл тізбекке арналған кернеулер мен токтардың векторлық диаграммасы 2-суретте көрсетілген.
Сурет. 2. Симметриялық қабылдағыштың фазаларын үшбұрышқа қосу кезіндегі кернеулер мен токтардың векторлық диаграммасы.
Векторлық диаграммада фазалық токтар фазалық кернеулерден φ бұрышына артта қалады (қабылдағыштың фазалары индуктивті, яғни φ > 0°). Мұнда UAB кернеуінің нөлдік фазасы бар екендігі қабылданған. Сызықтық токтар (3) өрнектеріне сәйкес екі фазалық токтың айырмашылығы ретінде салынған. Көріп отырғаныңыздай, сызықтық токтар да симметриялы. Сызықтық және фазалық токтар арасындағы шаманың арақатынасын векторлық диаграммадағы үшбұрышты қарастырған кезде анықтауға болады (сурет.2) тараптармен
немесе (6) Осылайша, Үшбұрыш қосылған кезде симметриялық жүктеме кезінде сызықтық токтың белсенді мәні фазалық токтың қолданыстағы мәнінен есе көп және UЛ = Uф; . Симметриялық фазалық жүктеме кезінде үшбұрышпен байланысқан үш фазалы тізбекті есептеуді бір фазаны есептеуге дейін азайтуға болады. Фазалық кернеу UФ = UЛ. Фазалық ток IФ = UФ / ZФ, сызықтық ток , фазалық сдысу бұрышы φ = arctg (XФ/RФ).
Асимметриялық жүктеме
Жалпы жағдайда, асимметриялық жүктеме кезінде . Ол әдетте бір фазалы қабылдағыштардың үш фазалы желісінен қуат алған кезде пайда болады. Мысалы, жүктеме үшін, сурет 3, фазалық токтар, фазалық сдысу бұрыштары және фазалық қуаттар жалпы жағдайда әр түрлі болады.
Сурет. 3. «Үшбұрыш» қабылдағышының фазаларын қосу кезіндегі үш фазалы тізбек. Асимметриялық қабылдағыш
ab фазасында белсенді жүктеме болған жағдайда векторлық диаграмма, bc фазасында белсенді индуктивті, ал ca фазасында белсенді сыйымдылық 4-суретте көрсетілген.
Сурет. 4. Асимметриялық қабылдағыштың фазаларын үшбұрышқа қосу кезіндегі кернеулер мен токтардың векторлық диаграммасы
Сызықтық ток векторларының құрылысы өрнектерге сәйкес жасалады
Осылайша, асимметриялық жүктеме кезінде фазалық токтардың симметриясы бұзылады, сондықтан сызықтық токтарды тек жоғарыдағы теңдеулерді есептеу арқылы анықтауға болады (3) немесе векторлық диаграммадағы құрылыстар арқылы графикалық түрде табуға болады (сурет. 4). Үшбұрыштың қабылдағыш фазаларының қосылуының маңызды ерекшелігі-фазалардың біреуінің кедергісі өзгерген кезде басқа фазалардың жұмыс режимі өзгеріссіз қалады, өйткені генератордың сызықтық кернеулері өзгермейді. Тек берілген фазаның тогы және осы фазаға қосылған желі сымдарындағы сызықтық токтар өзгереді. Сондықтан үшбұрыштың қосылу схемасы асимметриялық жүктемені қосу үшін кеңінен қолданылады. Асимметриялық жүктемені есептеу кезінде алдымен фазалық токтардың мәндері және оларға сәйкес келетін φab, φbc, φca фазалық сдысулары анықталады.Содан кейін сызықтық токтар (3) теңдеулер арқылы күрделі түрде немесе векторлық диаграмма арқылы анықталады (сурет. 4).