Zakład Eksploatacji Systemów Trakcyjnych i Wyposażeń Elektrycznych w Transporcie	Imiona i nazwiska ćwiczących 1. Sękalski Mariusz 2. Wieczorkowski Maciej 3. Wszołek Dominik 4. Zieliński Michał	Rok II	Grupa T8	Zespół 4
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI			Dzień: czwartek		Godz. 14
Ćwiczenie 5. Badanie obwodów trójfazowych			Data wykonania ćwiczenia 13.03.2007
				Podpis prowadzącego

W ćwiczeniu zajmujemy się obwodem trójfazowym, w którym połączony w gwiazdę odbiornik jest zasilany bezpośrednio z sieci o napięciu symetrycznym. Badania dotyczą (wariantowo) odbiornika symetrycznego i niesymetrycznego, zasilanego trój- i czteroprzewodowo. Niesymetria odbiornika przyjmuje przy tym również skrajne postaci, tzn. przerwę w jednej fazie oraz - przy zasilaniu trójprzewodowym - zwarcie jednej fazy.

1. Układy z odbiornikiem jednofazowym

Pomiary									Obliczenia
U1			P1		I1				P	Q	cos ϕ
V	V	V	W	W	A	A	A	A	W	var	-
230	230	230	108,1	108,1	0,47	0,47	0,47	0,47	300	187,2	1
230	230	230	100	100	1,35	1,35	1,35	1,35	300	173,2	0,87

;
;
.

2. Układ z odbiornikiem symetrycznym

Aby zacząć ćwiczenie, najpierw należało zbudować badany obwód. Jego schemat ideowy przedstawia poniższy rysunek:

Typ zasilania i odbioru	Pomiary										Obliczenia
		U1	U2	U3	P1	P2	P3	I1	I2	I3		P
		V	V	V	W	W	W	A	A	A	A	W
Bez C	230	230	230	100	100	100	0,47	0,47	0,47		300
Z C	230	230	230	100	100	100	1,35	1,35	1,35		300

Zgodnie ze wskazami prądów i napięć można zbudować następujący wykres wskazowy obwodu:

Skala dla napięcia na powyższych wykresach wskazowych wynosi 1:100

3 Układ z odbiornikiem niesymetrycznym

Aby zacząć ćwiczenie, najpierw należało zbudować badany obwód. Jego schemat ideowy przedstawia poniższy rysunek:

Typ zasilania i odbioru	Pomiary											Obliczenia
		UN	U1	U2	U3	P1	P2	P3	I1	I2	I3	I0	P
		V	V	V	V	W	W	W	A	A	A	A	W
Z zero	-	230	230	230	520	100	100	2,3	0,5	0,5	1,8	720
Bez zero	130	100	310	310	100	200	200	1	0,65	0,65	-	400

Zgodnie ze wskazami prądów i napięć można zbudować następujący wykres wskazowy obwodu:

Z zero Bez zero

Skala dla napięcia  na powyższych wykresach wskazowych wynosi 1:100

4. Wnioski

Analizując wyniki pomiarów nasuwają się następujące wnioski:

Wszystkie napięcia międzyfazowe są równe co do wartości bezwzględnej ( gdyż napięcia fazowe U_A = U_B = U_C ) i przesunięte względem siebie o kąt 120˚. Wykreślając te napięcia, otrzymamy gwiazdę napięć fazowych o wektorach U_AB, U_BC, U_CA przesuniętych względem siebie o 120˚ oraz przesuniętych względem gwiazdy napięć fazowych U_A, U_B, U_C, o kąt 30˚.

Oznaczając przez U napięcia międzyfazowe, a przez U_f napięcie fazowe, można napisać ogólną zależność pomiędzy tymi dwiema wielkościami przy połączeniu fazy prądnicy w gwiazdę:

Zatem przy połączeniu uzwojeń prądnicy w gwiazdę napięcie międzyfazowe U jest większe 1,73 raza od napięcia fazowego U_f.

Zależności te odnoszą się zarówno do wartości skutecznych, jak i do maksymalnych.

Jeżeli odbiornik w układzie gwiazdowym odciąża niesymetrycznie sieć, to przez przewód zerowy płynie prąd, którego wartość można obliczyć korzystając z pierwszego prawa Kirchhoffa. Dla punktu węzłowego mamy (wartości zespolone):

Prąd w przewodzie zerowym najczęściej jest znacznie mniejszy od prądów fazowych i dlatego przekrój tego przewodu przyjmuje się najczęściej dwa razy mniejszy od przekroju przewodów fazowych.

W układzie symetrycznym rezystancyjnym reaktancje równe są zero we wszystkich fazach, dlatego też kąt przesunięcia między I a U wynosi zero.

W układach 4-przewodowych z wyjątkiem symetrycznych rezystancyjnych płynie prąd zerowy I_o.

W układach 3-przewodowych niesymetrycznych występuje napięcie zerowe U₀.

Przy rozłączonym przewodzie zerowym następuje wzrost któregoś z napięć fazowych, możemy to zaobserwować na wynikach z przeprowadzonych pomiarów. Wzrost napięcia na fazach wpływa decydująco na trwałość odbiorników, np. żarówek oświetleniowych.

---