PIOTR SMELA

ĆWICZENIE II-1

UKŁADY TRÓJFAZOWE NIESYMETRYCZNE

1 Przebieg ćwiczenia:

1.1. Pomiary prądów i napięć w układzie trójfazowym przy obciążeniu niesymetrycznym

typu gwiazda

1.1.1. Schemat połączeń

1.1.2 przebieg pomiarów

Zestawić układ według schematu. Odczytać wskazania wszystkich mierników dla każdego z układów połączeń podanych w tabeli.

1.1.3 Tabela wyników

z pomiarów
z obliczeń analitycznych
lp	ukł. połączeń	przewód zerowy	war. impedancji			|UAB|	|UBC|	|UCA|	|IA|	|IB|	|IC|	|IO|	|UO|
						ZA	ZB	ZC	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[V]
						Ω	Ω	Ω
			1	przerwa w fazie B	jest	-j220	∞	220
												-	-	-
					brak
												-	-	-
			2	zwarcie w fazie C	brak				-j220	220	0
												-	-	-
			3	niesymetryczny	brak				-j220	220	220
												-	-	-
					brak				220	-j220	220
												-	-	-
					brak				220	220	-j220
												-	-	-
			4	niesymetryczny (brak zas. f. A po str. pierwotnej transformatora)	brak				-j220	220	220
												-	-	-

1.2. Pomiary napięć i prądów w układzie trójfazowym przy obciążeniu niesymetrycznym typu trójkąt

1.2.1. Schemat połączeń

1.2.2 Przebieg pomiarów

Zestawić układ według schematu. Odczytać wskazania wszystkich mierników dla każdego z układów połączeń podanych w tabeli.

1.2.3. Tabela wyników

z pomiarów

z obliczeń analitycznych

lp

ukł. połączeń

war. impedancji

|UAB|

|UBC|

|UCA|

|IA|

|IB|

|IC|

|IAB|

|IBC|

|ICA|

ZAB

ZBC

ZCA

[V]

[V]

[V]

[A]

[A]

[A]

[A]

[A]

[A]

Ω

Ω

Ω

1

niesymetryczny

-j220

220

220

-

-

-

2

przerwa w fazie AB

∞

220

220

-

-

-

3

przerwa w fazie A

-j220

220

220

-

-

-

4

niesymetryczny (brak zas. f. A po str. pierwotnej transformatora)

-j220

220

200

-

-

-

2.Parametry i dane znamionowe stosowanych urządzeń:

Multimetr cyfrowy V562 6640/11238

Amperomierz elektromagnetyczny 2105127 1973r.

Amperomierz elektromagnetyczny 2109190 1974r.

Woltomierz elektromagnetyczny 2105127 1974r.

3.Wnioski i uwagi:

Przeprowadzone ćwiczenie pozwoliło nam zapoznać się z obwodami prądu przemiennego a zwłaszcza z jego szczególnym przypadkiem jakim są obwody trójfazowe. Obwody te ze względu na swoje duże zalety (duża moc przenoszona przez prąd przy tylko trzech żyłach) są właściwie jedynym środkiem pośredniczącym przy przesyle energii od wytwórcy do odbiorcy.

W zależności od połączenia odbiornika z siecią możemy wyróżnić dwa podstawowe układy połączeń: gwiazdę i trójkąt. Oba układy mają pewne zalety i wady zależne od sytuacji i zastosowania. Badane układy były połączone zarówno w gwiazdę jak i trójkąt z obciążeniem niesymetrycznym. Badaliśmy także pracę układu przy różnych stanach awaryjnych takich jak zwarcie i rozwarcie obciążenia jednej fazy, brak zasilania jednej fazy.

Ogólnie wyniki obliczeń analitycznych potwierdzają odczyty na przyrządach. Nie zgadzały się tylko wyniki odczytane na mierniku cyfrowym. Mogło to być spowodowane błędnym odczytem (wartość wskazywana zmieniała się w dość szerokich granicach) ewentualnie złym podłączeniem do układu.

Wyniki pomiarów z ćwiczenia 1-3 a także obliczenia teoretyczne potwierdzają że niezależnie jak rozmieścimy elementy w układzie to prąd przepływający przez dany element nie zmieni się, niezależnie od podłączenia do danej fazy. Napięcie niesymetrii nie zmienia się wobec braku zmiany wartości elementów.

4.Obliczenia teoretyczne oraz wykresy:

• odbiornik połączony w gwiazdę

4.1.1.a układ gwiazdy przerwa w fazie B (przewód zerowy jest)

Z_A=-j220[Ω] Z_B=∞ Z_C=220[Ω]

E_A=40[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Z warunków zadania:

Prąd w przewodzie zerowym:

4.1.1.b układ gwiazdy przerwa w fazie B (przewód zerowy brak)

Z warunków zadania:

4.1.2 układ gwiazdy zwarcie w fazie C (przewód zerowy brak)

Z_A=-j220[Ω] Z_B=220[Ω] Z_C=0 [Ω]

E_A=40[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Z warunków zadania:

4.1.3.a układ gwiazdy niesymetryczny (przewód zerowy brak)

Z_A=-j220[Ω] Z_B=220[Ω] Z_C=220 [Ω]

E_A=40[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Z warunków zadania:

Napięcie niesymetri:

4.1.3.b układ gwiazdy niesymetryczny (przewód zerowy brak)

Z_A=220[Ω] Z_B=-j220[Ω] Z_C=220 [Ω]

E_A=40[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Z warunków zadania:

Napięcie niesymetri:

4.1.3.c układ gwiazdy niesymetryczny (przewód zerowy brak)

Z_A=220[Ω] Z_B=220[Ω] Z_C=-j220 [Ω]

E_A=40[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Z warunków zadania:

Napięcie niesymetri:

4.1.4 układ gwiazdy niesymetryczny brak zasilania w fazie A po stronie pierwotnej transformatora (przewód zerowy brak)

Brak napięcia w fazie A po stronie pierwotnej transformatora pociąga za sobą zmianę wartości napięć i kątów napięć po stronie wtórnej

Z_A=-j220[Ω] Z_B=220[Ω] Z_C=220 [Ω]

E_A=-20[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Z warunków zadania:

Napięcie niesymetri:

• Odbiornik połączony w trójkąt

4.2.1 Układ trójkąt niesymetryczny

Z_AB=-j220[Ω] Z_BC=220[Ω] Z_CA=220 [Ω]

E_A=40[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Prądy fazowe:

Prądy przewodowe:

4.2.2 Układ trójkąt przerwa w fazie AB

Z_AB=∞ Z_BC=220[Ω] Z_CA=220 [Ω]

E_A=40[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Z założenia

Prądy fazowe:

Prądy przewodowe:

4.2.3 Układ trójkąt przerwa w fazie A

Z_AB=-j220 Z_BC=220[Ω] Z_CA=220 [Ω]

E_A=40[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Z założenia

Prądy fazowe:

Prądy przewodowe:

4.2.4 układ trójkąt niesymetryczny brak zasilania w fazie A po stronie pierwotnej transformatora

Brak napięcia w fazie A po stronie pierwotnej transformatora pociąga za sobą zmianę wartości napięć i kątów napięć po stronie wtórnej

Z_AB=-j220[Ω] Z_BC=220[Ω] Z_CA=220 [Ω]

E_A=0[V] E_B=40e^-120[V] E_C=40e¹²⁰[V]

Prądy fazowe:

Prądy przewodowe: