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.

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

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 cos2 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