Т а б л и ц а 11.1

11.3.Теоретические сведения и методические указания

Симметричный трехфазный генератор обеспечивает на выходе два уровня напряжения - линейное U _Л и фазное U _ф, соотношение между которыми составляет U _Л/ U _ф= . В промышленных условиях номинальное напряжение трехфазного генератора U _Л/ U _ф=380/220В, в лаборатории ТОЭ уровень этого на­пряжения снижен по соображениям техники безопасности до U _Л/ U _ф=127/73В. Наличие двух уровней напряжения в трехфазном генераторе позволяет подклю­чать к нему приемники с различными номинальными напряжениями, что обес­печивается способом соединения фаз приемника между собой. Если отдельные фазы приемника рассчитаны на фазное напряжение генератора, то они соеди­няются по схеме звезды (с нулевым проводом или без него).

При наличии нулевого провода симметрия фазных напряжений на при­емнике диктуется генератором и не зависит от характера нагрузки: U _А = U _ф· e^{j 0}, U _B=U _ф· e ^{-j 120}, U _C=U _ф· e ^{j 120}. Линейные (фазные) токи для каждой фазы определя­ются по закону Ома: , а ток в нулевом проводе - по 1-му закону Кирхгофа: I _N = I _А + I _B + I _C.

При симметричной нагрузке ток в нулевом проводе равен нулю, нуле­вой провод не влияет на режим цепи и может быть удален. При несимметрич­ной нагрузке векторная сумма токов фаз не равна нулю, нулевой провод при этом обеспечивает на фа­зах нагрузки симметричное напряжение источника.

Для измерения токов в нескольких ветвях цепи применяется коммутатор токовых цепей, позволяющий включать приборы (амперметр, фазометр) пооче­редно в любую ветвь цепи.

Показание фазометра равно углу сдвига фаз между вектором напряже­ния U = U · e^ja и вектором тока I = I · e^jb, которые подведены к обмоткам при­бора, т.е. j = a - b. Если к фазометру подведен базовый вектор напряже­ния U _О = U · e ^{j 0} с на­чальной фазой, равной нулю, и измеряемый вектор тока I = I · e^jb, то показа­ние фазометра будет численно равно на­чальной фазе (аргументу) вектора тока со знаком минус, т.е. j = 0 - b = -b. В качестве базового вектора напряжения при­нимается фазное напряжение фазы А генератора U _О = U _А = U _ф· e ^j0.

11.4. Расчетная часть

1. Произвести расчет схемы трехфазной цепи для каждого из заданных видов нагрузки (п. 1, 2, 3) в комплексной форме. В результате расчета опре­де­лить линейные (фазные) токи I _А, I _B, I _С и ток в нулевом проводе I _N. Результаты расчета записать в виде комплексных чисел (I = I × e^ja ) в табл. 11.2.

2. Определить активные мощности каждой из фаз Р_А, Р_B, Р_С и мощность всей цепи Р _S. Результаты расчета записать в табл. 11.3

3. По результатам расчета для каждого вида нагрузки построить вектор­ные диаграммы токов и напряжений.