Методы расчета электрических цепей Трехфазные цепи с несимметричными приемниками Испытание однофазного трансформатора Испытание генератора постоянного тока Реверсирование двигателя Испытание синхронного двигателя

Методика выполнения лабораторных работ по электротехнике

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

Трехфазные цепи с несимметричными приемниками

Цель работы:

Ознакомиться с основными способами включения в трехфазную цепь несимметричных приемников. Научиться понимать роль нейтрального  (нулевого) провода. Научиться представлять влияние порядка чередования фаз и чередования неоднородных потребителей (R, L, C) на величину тока в нейтральном проводе. Освоить методику построения векторных диаграмм. Научиться определять порядок чередования фаз

1. Теоретическое введение

1.1. Основные понятия

 Трехфазные цепи являются основными в схемах электроснабжения промышленных предприятий. В такую цепь могут включаться приемники однофазные (лампы, двигатели, конденсаторы) и трехфазные (печи, трехфазные двигатели и др.).

 Трехфазные приемники подразделяются на симметричные и несимметричные. [an error occurred while processing this directive]

 Симметричными называются приемники, комплексы сопротивлений фаз которых равны между собой: .

 Здесь  - комплексное сопротивление;

Z - модуль комплексного сопротивления;

j - аргумент комплексного сопротивления.

 Если это условие не выполняется, то приемники называются несимметричными; при этом нагрузка может быть равномерной, если  , или однородной, если .

 Фазы приемников могут соединяться звездой или треугольником. Провода, составляющие линию электропитания от трехфазного генератора, имеют разметку А, В, С и называются линейными проводами. Начала и концы фаз трехфазных приемников обозначают соответственно а, x, в, y, с, z. Соединяя концы фаз x, y, z в одну общую точку, которую называют нейтральной или нулевой, получим схему соединения звездой. Если нейтральную точку приемника соединить с нейтральной точкой генератора, то получим схему соединения звездой с нейтральным проводом. Схема, в которой соединяются начало последующей фазы с концом предыдущей (а-z, в-x, с-y), называется треугольником.

 Трехфазные цепи могут быть четырехпроводными (если используется нейтральный провод) или трехпроводными. В трехфазной цепи различают фазные и линейные напряжения и токи. Напряжения между линейными проводами А, В, С называются линейными . Токи, проходящие по линейным проводам, называются линейными токами . Напряжения между началами и концами фаз приемника   называются фазными напряжениями. Токи, проходящие по фазным приемникам  называются фазными токами.

 Заметим, что на практике в нейтральный провод приборы, в том числе и предохранители, не включают. Предлагаемое в лабораторной работе измерение тока в нейтральном проводе с помощью амперметра имеет исследовательскую цель.

Необходимо помнить, что полная величина какого-либо тока или напряжения в цепи равна алгебраической сумме исходного значения переменной и ее приращения, рассчитанного методом  линеаризации.

Если исходный режим работы нелинейного резистора неизвестен, то следует задаться рабочей точкой на его ВАХ и, осуществив соответствующую линеаризацию, произвести расчет, по окончании которого необходимо проверить, соответствуют ли его результаты выбранной точке. В случае их несовпадения линеаризованный участок уточняется, расчет повторяется и так до получения требуемой сходимости

Итерационные методы расчета

Решение нелинейного уравнения (системы нелинейных уравнений), описывающего (описывающих) состояние электрической цепи, может быть реализовано приближенными численными методами. Решение находится следующим образом: на основе первой, достаточно грубой, оценки определяется начальное значение корня (корней), после чего производится уточнение по выбранному алгоритму до вхождения в область заданной погрешности.

Наиболее широкое применение в электротехнике для численного расчета нелинейных резистивных цепей получили метод простой итерации и метод Ньютона-Рафсона


Методика выполнения лабораторных работ по электротехнике