POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA |
||
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI TEORETYCZNEJ |
||
Numer ćwiczenia:
7 |
Temat ćwiczenia: Badanie obwodu trójfazowego z odbiornikiem połączonym w trójkąt. |
Zespół: Wojciech Dąbrowski Daniel Dobrowolski Grzegorz Lizner |
Data wykonania: 28.11.1996 |
Data oddania do sprawdzenia: 5.12.1996 |
Ocena: |
1. Cel ćwiczenia.
Ćwiczenie ma na celu zbadanie różnych stanów pracy układu trójfazowego z odbiornikiem połączonym w trójkąt.
2. Wykaz aparatury użytej w ćwiczeniu.
- woltomierze TLEM-2, klasa 0.5, zakres 150 V szt. 3
- amperomierze TLEM-2, klasa 0.5, zakres 1 A szt. 3
- amperomierze LE-3, klasa 0.5, zakres 0.6 A szt. 3
- watomierze TLWFD-3, klasa 0.5, zakres 100 W szt. 2
- autotransformatory szt. 3
- oporniki suwakowe szt. 3
- kondensatory szt. 3
3. Schemat pomiarowy.
4. Tabelaryczne zestawienie wyników pomiarów wraz z obliczeniami.
Rodzaj |
U12 |
U23 |
U31 |
I1 |
I2 |
I3 |
I12 |
I23 |
I31 |
P1 |
P2 |
P |
cos1 |
cos2 |
1 |
2 |
pracy |
V |
V |
V |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
W |
W |
W |
- |
- |
o |
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Symetria |
50 |
50 |
50 |
0.69 |
0.68 |
0.69 |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
25 |
33 |
58 |
0.72 |
0.97 |
44 |
15 |
Asymetria |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
różne R |
50 |
50 |
50 |
0.73 |
0.75 |
0.59 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
22.5 |
35 |
57.5 |
0.62 |
0.93 |
52.4 |
21 |
Symetria |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
przerwa a |
50 |
50 |
50 |
0.6 |
0 |
0.59 |
0.2 |
0.2 |
0.39 |
29 |
0 |
29 |
0.97 |
0 |
16.3 |
90 |
Symetria |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
przerwa b |
50 |
50 |
50 |
0.4 |
0.41 |
0.63 |
0 |
0.41 |
0.4 |
19.5 |
19.5 |
39 |
0.98 |
0.95 |
15 |
18 |
5. Sposób prowadzenia obliczeń.
moc w układzie Arona: P = P1 + P2
kąty przesunięcia fazowego:
moc bierna dla układu symetrycznego:
Dla naszego przypadku |Q| = 13.9 var.
6. Analiza wykresów wektorowych.
układ symetryczny:
Ponieważ cos2 z obliczeń wyniósł 0.97, po obliczeniu kąt przesunięcia pomiędzy napięciem U23 a prądem I2 wynosi 15o. Ponadto przesunięcie pomiędzy U12 a I1 było 44o, co pozwala przyjąć, że ogólne przesunięcia pomiędzy prądami przewodowymi a odpowiadającymi im napięciami przewodowymi były mniej więcej równe i wynosiły około 15o, co widać na wykresie.
układ asymetryczny:
Prądy I1 i I2 określiliśmy za pomocą danych z tabeli, prąd I3 za pomocą sumy wektorowej tych prądów. Kąty przesunięcia wynosiły:
fazy A - 22o
fazy B - 9o
fazy C - 22o (pomiar kątomierzem).
przerwa w punkcie „a”:
Przerwa ta spowodowała, że prąd w fazie B nie płynął. Więc I1 = - I3. Ta sytuacja spowodowała również, że I12 = I23 = * I31. Zależność tę można określić za pomocą schematu pomiarowego oraz danymi z tabeli. Przesunięcie w fazie A otrzymaliśmy równą 14o, w fazie C natomiast 46o.
przerwa w punkcie „b”:
Odłączenie jednej z faz odbiornika spowodowało, że I1 = I12 i I2 = I23. Również |I1| = |I2|. Jest to spowodowane symetrycznym odbiornikiem (Z12 = Z23). Dla tego przypadku prąd I3 = - (I1 + I2) (co widać na wykresie). Kąty przesunięcia fazowego wynosiły:
fazy A - 15o
fazy B - 12o
fazy C - 6o (pomiar kątomierzem).
7. Wnioski.
Praca odbiornika połączonego w trójkąt różni się od połączenia w gwiazdę. Na poszczególnych gałęziach odbiornika odkładają się zawsze napięcia międzyfazowe, będące odpowiednią różnicą napięć fazowych. W przypadku odbiornika połączonego w gwiazdę przez fazy odbiornika płynęły prądy przewodowe. Tutaj każdy z tych prądów rozkłada się na dwa prądy zwane prądami fazowymi. Suma prądów przewodowych w obydwu przypadkach jest równa zero (jeśli układ gwiazdowy nie posiada przewodu zerowego). Moc metodą dwóch watomierzy można mierzyć w obu przypadkach.
Dla układu symetrycznego prądy przewodowe są sobie równe tak jak i prądy fazowe, a przesunięcie fazowe między nimi wynosi w przybliżeniu 120o jak to pokazuje wykres wektorowy. Wydzielona moc czynna wynosi 58 W. Odłączenie jednej fazy zasilania (przerwa w „a”) bądź odbiornika (przerwa w „b”) powoduje znaczny spadek wydzielonej mocy czynnej połączony ze spadkiem wartości prądów przewodowych, a dla przerwy w punkcie „a” również i fazowych.
„b”
„a”
At
A
B
C
V31
V23
W2
*
*
V12
A31
A12
A23
W1
*
*
A3
A2
A1