Практической работы №5
Тема: Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей электроэнергии «звездой»
Цель: Исследовать трехфазную цепь при соединении потребителей электроэнергии «звездой». Проанализировать режимы работы симметричного и несимметричного потребителей электрической энергии в трехфазной цепи при соединении "звездой" при наличии и отсутствии нейтрального провода.
Ход работы
1.1 Изучить краткие теоретические сведения.
1.2 Выполнить задание 2.1 и задание 2.2 (смотри в конце кратких теоретических сведений) на определение параметров трехфазной сети при соединении по способу «звезда».
1.3 Используя виртуальную лабораторную установку, расположенную по ссылке https://klinachevnv.ru/electro/lr_04.htm, выполнить экспериментальную часть (см. п. 4 - при переходе по указанной ссылке) в соответствии со своим вариантом (см. таблицу 1), предварительно ознакомившись с описанием установки (см. п.2 - при переходе по ссылке).
По результатам проведенных опытов и измерений заполнить таблицу №2 и представить её в отчете по практической работе.
Таблица 1 — Таблица соответствия номера по списку в учебном журнале варианту задания
| номер по списку в учебном журнале | вариант задания (см. при переходе по ссылке) | номер по списку в учебном журнале | вариант задания (см. при переходе по ссылке) |
Таблица №2
| Четырехпроводная цепь | Трехпроводная цепь | ||||||
| Фаза | Uф, В | Iф, А | Pф, Вт | IN, А | Uф, В | Iф, А | Pф, Вт |
| Симметричная нагрузка | |||||||
| а | |||||||
| b | |||||||
| c | |||||||
| Обрыв фазы при симметричной нагрузке | |||||||
| а | |||||||
| b | |||||||
| c | |||||||
| Несимметричная неоднородная нагрузка | |||||||
| а | |||||||
| b | |||||||
| c | |||||||
| Обрыв фазы при несимметричной неоднородной нагрузке | |||||||
| а | |||||||
| b | |||||||
| c |
1.4 Письменно дать ответы на контрольные вопросы
1.5 Оформить отчёт о выполненной работе.
Содержание отчёта:
1) Тема и цель работы
2) Задание № 2.1
3) Задание № 2.2
4) Заполненная таблица №2
5) Ответы на контрольные вопросы
6) Вывод (исходя из цели)
Краткие теоретические сведения
Схема соединения фаз электроприемников «звезда» получила очень широкое распространение в электроэнергетике. Принципиальная схема соединения звездой показана ниже:
Из схемы видно, что фазные напряжения приемника Ua, Ub, Uc не равны линейным напряжениям Uab, Ubc, Uca. Если применить к контурам aNba, bNcb, cNac второй закон Кирхгофа получим соотношение для фазных и линейных напряжений:
Если сопротивления нейтрального провода и линейных проводов не учитывать, то можно предположить, что напряжение на клеммах генератора и электроприемника равны. Вследствие указанного равенства векторные диаграммы для источника и приемника электрической энергии будут одинаковы.
Фазные и линейные напряжения приемника, как и источника, будут образовывать две симметричные системы напряжений. Соответственно между фазными и линейными значениями напряжений будет существовать определенная зависимость:
Далее будет показано, что соотношение (2) будет справедливо лишь при определенных условиях, а также в случае отсутствия нулевого провода, то есть в трехпроводной сети.
Исходя из указанного выше соотношения (2) можно сделать вывод, что соединение звездой лучше применять в случае, когда каждая фаза трехфазного электроприемника или однофазные приемники рассчитаны на напряжение в 
раз меньше, чем номинальное линейное напряжение сети.
Также из схемы соединения звезда (смотри схему выше) видно, что при соединении приемников звездой фазные токи будут равны линейным:
Применив первый закон Кирхгофа можно получить соотношение между токами при соединении электроприемников звездой:
Зная фазные токи с помощью формулы (4) можно вычислить ток нейтрального провода IN. В случае отсутствия нейтрального провода справедливо будет выражение:
