Wydział Budowy Maszyn i Informatyki 05.12.14 r.

Kierunek: Automatyka i Robotyka godz. 15.00 – 16.30

Semestr: III

Grupa dziekańska: 3

Grupa laboratoryjna: 3

Numer sekcji: 2

Laboratorium z Podstaw Teorii Obwodów

Nr. 5

Badanie obwodów trójfazowych

Wykonawcy ćwiczenia:

• Jakub Koziołek

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było poznanie budowy obwodów trójfazowych oraz zarejestrowanie zmian następujących w obwodzie gdy zachodzą zmiany w wartości rezystancji na jednym z rezystorów.

1. Przebieg ćwiczenia

Przebieg ćwiczenia polegał na przeprowadzeniu symulacji działania obwodu trójfazowego połączonego w „gwiazdę”.

Zaprojektowanie i przeprowadzenie symulacji odbyło się w programie PSpice.

Obwód składał się z następujących elementów:

• Trzy generatory prądu sinusoidalnie zmiennego o amplitudzie 230V, częstotliwości 50Hz i przesunięciu fazowym względem siebie o 120^o (V₁, V₂, V₃)

• Cztery rezystory:

  • R₂, R₃ o stałej wartości rezystancji 1 kΩ

  • R₃ którego wartość rezystancji była zmniejszana od 900 Ω co 100Ω do

100 Ω oraz od 90 Ω co 10 Ω do 10 Ω (w sumie 18 pomiarów)

• R₄ o stałej wartości rezystancji 2 Ω

• Uziemienia

• Obwodu zerowego

Każdorazowo po przeprowadzeniu symulacji należało odczytać wartość międzyszczytową prądów płynących przez każdą z faz oraz przez przewód zerowy.

Szkic obwodu:

1. Tabela pomiarów

	Prądy w przewodach [A]
Nr. Pomiaru	Wartość R1 [Ω]
1	900
2	800
3	700
4	600
5	500
6	400
7	300
8	200
9	100
10	90
11	80
12	70
13	60
14	50
15	40
16	30
17	20
18	10

1. Wnioski

- Gdy wartość rezystancji wszystkich trzech rezystorów była taka sama (1 kΩ) obwód był symetryczny, oznacza to, że przez wszystkie odbiorniki oprócz przewodu zerowego płynął taki sam prąd (prąd w przewodzie zerowym w obwodzie symetrycznym wynosi 0)

- Stopniowe zmniejszanie rezystancji R₁ powodowało zwiększanie wartości prądu w przewodzie zerowym i na odbiorniku R₁. Zależność zmiany prądu od rezystancji ma charakter hiperboliczny (Wykres nr.1)

- W przypadku dziesięciokrotnego zmniejszenia rezystancji R₁ (od 900Ω do 90Ω) prąd na tym odbiorniku zwiększył się dziesięciokrotnie, natomiast przez przewód zerowy również płynął dziesięciokrotnie większy prąd.

Gdy osiągnięto minimalną wartość rezystancji (10 Ω) prąd płynący w gałęzi 1 i przewodzie zerowym zwiększył się ponad osiemdziesięciokrotnie.

- Zmiany rezystancji powodowały bardzo szybki wzrost wartości prądu na odbiornikach R₁ i R₄

Zależność ta jest zgodna z Prawem Ohma , tj $I = \frac{U}{R}$ , z którego wynika, że prąd rośnie odwrotnie proporcjonalnie do rezystancji.