Теоретична частина. Трифазні кола, які з‘єднані "зіркою", можуть бути тридротові (без нейтрального проводу) та чотирьохдротові – з нейтральним проводом

 

Трифазні кола, які з‘єднані "зіркою", можуть бути тридротові (без нейтрального проводу) та чотирьохдротові – з нейтральним проводом. Призначення нейтрального проводу – забезпечення рівності фазних напруг споживача.

У таких колах відрізняють лінійні та фазні напруги та струми.

Лінійні напруги (U_л) – це напруги між початками двох фаз: U_АВ, U_ВС, U_СА. Фазні напруги (U_ф) – це напруги між початком і кінцем однієї фази: U_А, U_В, U_С (генератора) та U_а, U_b, U_с (споживача).

Лінійні струми (І_л) протікають в лінійних проводах, які з‘єднують початки фаз генератора та споживача: І_А, І_В, І_С; фазні струми (І_ф) протікають у фазах споживача: І_а, І_b, І_с.

Співвідношення між лінійними і фазними величинами для симетричної трифазної системи, яка з‘єднана зіркою,

 

. (3.1)

Фазні струми визначаються за законом Ома:

 

І _ф = U _ф/ Z _ф. (3.2)

Величина фазного опору в комплексному вигляді:

 

Z _ф = z _ф·e^jφ = R_ф + jX_ф. (3.3)

 

Відрізняють симетричне та несиметричне навантаження приймача. Симетричне – коли комплексні повні фазні опори однакові:

 

Z _а = Z _b = Z _c. (3.4)

Несиметричне однорідне:

 

, ; (3.5)

 

Несиметричне рівномірне:

 

, (3.6)

При з‘єднанні зіркою з нейтральним дротом струм в нейтралі:

 

І _N = I _a + I _b + I _c (3.7)

 

На рис. 3.1 приведений приклад схеми з’єднання несиметричного споживача зіркою з нейтральним проводом; нижче дана векторна діаграма напруг і струмів для цього кола (рис. 3.2).

Рис. 3.1. Електрична схема несиметричного споживача з нейтральним дротом

Рис. 3.2. Векторна діаграма для схеми 3.1

 

При несиметричному навантаженні при з‘єднанні зіркою без нейтрального проводу між нейтральними точками генератора та споживача з'являється напруга зсуву нейтралі:

 

. (3.8)

 

Тут U _A, U _B, U _C - фазні напруги генератора, Y _a, Y _b, Y _c – повні комплексні провідності фаз споживача.

Фазні напруги споживача в цьому випадку дорівнюють:

 

U _а = U _A - U _N;

U _b = U _B - U _N;

U _c = U _C - U _N. (3.9)

 

 

Мета роботи: вивчити головні співвідношення між електричними величинами при з ’ єднанні приймачів «зіркою» і побудувати векторні діаграми для різних режимів роботи.

Устаткування: трифазний ламповий реостат, амперметри (3 А (2 шт.),

5 А (2 шт.), комплект К-50, вольтметри (250 В, 50 В).