close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

4ЛАБА исп

код для вставкиСкачать
Нижегородский Государственный Политехнический университет
Выксунский филиал
Лабораторная работа
по Теоретическим основам электротехники.
Трёхфазные электрические цепи.
Выполнили:
Студенты группы ЭПА - 09
Новосельцев А. В.
Захаров Р. Н.
Проверил:
Гусева С. Е.
г. Выкса
2011
1
Содержание:
1. Цель работы…………………………………………………………..……...…3
2. Исходные данные................................................................................................3
3. Соединение звезда – звезда, однородная симметричная нагрузка…...….4
3.1. Zn = 0…………………………………………………………………….….5
3.2. Zn = ∞……………………………………………………………………….6
3.3. Zn = 85 Ом……………………………………………………….………….7
4. Соединение звезда – звезда, однородная несимметричная нагрузка,
Zф = 0……………………………………………………………….………...…8
4.1. Zn = ∞……………………………………………………………………….10
4.2. Zn = 0…………………………………………………………..……………11
5. Соединение звезда – звезда. однородная несимметричная нагрузка,
Rb = 170 Ом…………………………………………………………………......12
5.1. Zn = ∞…………………………………………………………………...…..14
5.2. Zn = 0………………………………………………………………………..15
6. Соединение звезда – звезда, неоднородная несимметричная нагрузка…16
6.1. Zn = 0………………………………………………………………………..18
6.2. Zn = ∞………………………………………………………………….........19
7. Соединение звезда – треугольник, неоднородная нагрузка……....………20
2
Цель работы:
Исследование свойств четырехпроводной и трехпроводной трехфазных
цепей при соединении звездой симметричных и несимметричных приемников
энергии.
Исходные данные:
EA
В
351
f
Гц
24
Ra
28
Rb
Ом
85
Rc
39
La
мГн
38
Cb
Cc
мкФ
220
390
Rn
Ом
Rb
3
3. Соединение звезда – звезда, однородная симметричная
нагрузка.
Трехфазная система в комплексной форме:
EA  351
 i 120  deg
EB  351 e
 175.5  303.975i
i 120  deg
EC  351 e
 175.5 303.975i
Линейные напряжения источника:
UAB  EA  EB  526.5 303.975i
UBC EB  EC  607.95i
UCA  EC  EA  526.5 303.975i
Задаем сопротивление на каждую фазу:
Ra  28
Rb  28
Rc  28
При симметричной однородной нагрузке токи и напряжения будут совпадать во всех трех случаях.
IA 
EA
 12.536
Ra
EB
 6.268  10.856i
Rb
EC
IC 
 6.268 10.856i
Rc
IB 
 15
In  IA  IB  IC  7.105 10
Векторно – топографическая диаграмма:
T
UD  ( 0 EA 0 EB 0 EC EA EB EC)
UD1 UD
ID  ( 0 IA 20 0 IB 20 0 IC 20)
ID1  ID
T
400
280
160
Re( UD1)
Re( ID1)
40
 400
 240
 80
80
240
400
 80
 200
Im( UD1) Im( ID1)
4
3.1. Zn = 0
Ua
-
+
351.000 V
7
Ia
E1
+
12.536
351 Vrms
24 Hz
0°
A
R1
2
28Ω
UAB
+
Ub
607.957 V
-
UCA
351.000 V
6
E2
+
Ib
+
607.780 V
12.536
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
-
+
A
R2
3
28Ω
Uc
UBC
-
+
+
350.902 V
607.770 V
-
Ic
E3
+
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
0.053p
12.532
A
R3
4
28Ω
UN
+
0.000
J1
A
V
10
1
Key = A
Полученные данные:
Ua
351
Ub
351
Uc
351
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
12,5
Ib
12,5
Ic
12,5
In
0
Un
0
5
3.2. Zn = ∞
Ua
-
+
7
351.000 V
E1
Ia
+
12.536
351 Vrms
24 Hz
0°
A
R1
2
28Ω
UAB
+
Ub
607.950 V
-
UAC
351.000 V
6
E2
+
Ib
+
607.808 V
12.536
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
-
+
A
R2
3
28Ω
UBC
Uc
-
+
+
607.792 V
350.920 V
-
E3
Ic
+
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
0.000
12.533
A
R3
4
28Ω
UN
+
0.253p
J1
A
1
V
10
Key = A
Полученные данные:
Ua
351
Ub
351
Uc
351
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
12,5
Ib
12,5
Ic
12,5
In
0
Un
0
6
3.3. Zn = 85 Ом
Ua
-
+
7
351.000 V
Ia
E1
+
12.536
351 Vrms
24 Hz
0°
A
R1
2
28Ω
UAB
+
Ub
607.950 V
-
UAC
350.919 V
6
E2
+
Ib
+
607.821 V
12.533
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
-
+
A
R2
3
28Ω
Uc
UBC
-
+
+
351.000 V
607.950 V
-
Ic
E3
+
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
0.000
12.536
A
R3
4
28Ω
UN
+
0.320p
J1
A
8
1
Key = A
R4
V
10
85Ω
Полученные данные:
Ua
351
Ub
351
Uc
351
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
12,5
Ib
12,5
Ic
12,5
In
0
Un
0
Вывод: после проведения эксперимента и расчетов мы убедились, что при
однородной симметричной нагрузке, при изменении сопротивления нулевого
провода все токи и напряжения остаются прежними во всех трех случаях.
7
4. Соединение звезда – звезда, однородная несимметричная нагрузка,
Zф = 0.
Ra  28
Rb  0
Rc  28
Rn  
1
1
Yb  
 0.036
Yc 
Ra
Rc
EAYa  ECYc
UNn 
 87.75 151.987i
Ya  Yc  Yn
Yn  0
Ya 
Ua  EA  UNn  263.25  151.987i
Ub  EB  UNn  263.25  455.962i
Uc  EC  UNn  263.25 151.987i
Ia 
Ua
 9.402  5.428i
Ra
Ib  0
Ic 
Uc
 9.402 5.428i
Rc
In  Ia  Ib  Ic  0
UD  ( 0 UNn Ua UNn Ub UNn Uc )
T
UD1 UD
T
ID  ( 0 Ia 20 0 Ib 20 0 Ic 20)
ID1  ID
UK  ( Uc Ua Ub Uc )
T
UK1 UK
400
200
Re( UD1)
Re( ID1)
200
0
 200
 400
Re( UK1 )
 200
 400
Im( UD1) Im( ID1) Im( UK1 )
8
Ra  28
Rb  0
Rc  28
Rn  0
Ya 
1
 0.036
Ra
Yc 
Yb  
1
Rc
Yn  
Ua  EA  UNn  351
Ub  EB  UNn  175.5  303.975i
Uc  EC  UNn  175.5 303.975i
Ua
 12.536
Ra
Ib  0
Ia 
Uc
 6.268 10.856i
Rc
In  Ia  Ib  Ic  6.268 10.856i
Ic 
UD  ( 0 UNn Ua UNn Ub UNn Uc )
ID  ( 0 Ia 20 0 Ib 20 0 Ic 20)
T
UD1 UD
T
ID1  ID
UK  ( Uc Ua Ub Uc )
T
UK1 UK
400
200
Re( UD1)
Re( ID1)
Re( UK1 )
200
0
 200
 200
Im( UD1) Im( ID1) Im( UK1 )
9
4.1.
Zn = ∞.
Ua
-
+
7
607.950 V
Ia
E1
+
21.713
351 Vrms
24 Hz
0°
A
R1
2
28Ω
UAB
+
607.950 V
-
UCA
6
E2
+
Ib
+
607.950 V
37.607
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
A
Uc
UBC
-
+
+
607.958 V
607.958 V
-
Ic
E3
+
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
0.000
21.713
A
R3
4
28Ω
10
UN
-
+
351.000 V
J1
A
1
Key = A
Полученные данные:
Ua
608
Ub
0
Uc
608
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
21,7
Ib
37,6
Ic
21,7
In
0
Un
351
10
4.2.
Zn = 0.
Ua
-
+
7
582.680 V
Ia
E1
+
20.810
351 Vrms
24 Hz
0°
A
R1
2
28Ω
UAB
+
607.823 V
-
UCA
6
E2
+
Ib
-
+
607.828 V
29.246G A
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
Uc
UBC
-
+
+
582.710 V
607.860 V
-
Ic
E3
+
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
29.246G
20.811
A
R3
4
28Ω
10
UN
-
+
321.703 V
J1
A
1
Key = A
Полученные данные:
Ua
582
Ub
0
Uc
582
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
20,8
Ib
29,2
Ic
20,8
In
29,2
Un
321
Вывод: после проведения эксперимента и расчетов мы убедились, что при
однородной несимметричной нагрузке, когда одна из фаз нагрузки равна нулю,
при изменении сопротивления нулевого провода, меняются ток и напряжение
на нулевом проводе, фазное напряжение нагрузки и фазный ток в 1 и 2 случаях.
11
5. Соединение звезда – звезда. однородная несимметричная нагрузка,
Rb = 170 Ом.
Ra  28
Rb  170
Rc  28
Rn  
1
1
1
 0.036
Yb 
 0.006
Yc 
 0.036
Ra
Rb
Rc
EAYa  EBYb  EC Yc
UNn 
 67.72 117.295i
Ya  Yb  Yc  Yn
Ya 
Yn 
1
0
Rn
Ua  EA  UNn  283.28  117.295i
Ub  EB  UNn  243.22  421.27i
Uc  EC  UNn  243.22 186.68i
Ia 
Ua
 10.117  4.189i
Ra
Ib 
Ub
 1.431  2.478i
Rb
Ic 
Uc
 8.686 6.667i
Rc
In  Ia  Ib  Ic  0
T
UD  ( 0 UNn Ua UNn Ub UNn Uc )
UD1 UD
ID  ( 0 Ia 20 0 Ib 20 0 Ic 20)
ID1  ID
UK  ( Uc Ua Ub Uc )
T
T
UK1 UK
400
200
Re( UD1)
Re( ID1)
200
0
 200
 400
Re( UK1 )
 200
 400
Im( UD1) Im( ID1) Im( UK1 )
12
Ra  28
Rb  170
Rc  28
Rn  0
Ya 
1
 0.036
Ra
Yb 
1
 0.006
Rb
Yc 
1
 0.036
Rc
Yn  
Ua  EA  UNn  351
Ub  EB  UNn  175.5  303.975i
Uc  EC  UNn  175.5 303.975i
Ua
 12.536
Ra
Ub
Ib 
 1.032  1.788i
Rb
Uc
Ic 
 6.268 10.856i
Rc
Ia 
In  Ia  Ib  Ic  5.236 9.068i
UD  ( 0 UNn Ua UNn Ub UNn Uc )
ID  ( 0 Ia 20 0 Ib 20 0 Ic 20)
T
UD1 UD
UK  ( Uc Ua Ub Uc )
T
T
ID1  ID
UK1 UK
400
Re( UD1)
200
Re( ID1)
Re( UK1 )
400
200
0
 200
 400
 200
Im( UD1) Im( ID1) Im( UK1 )
13
5.1.
Zn = ∞.
Ua
-
+
7
306.603 V
E1
Ia
+
10.950
351 Vrms
24 Hz
0°
A
R1
2
28Ω
UAB
+
Ub
607.860 V
-
UCA
486.440 V
6
E2
+
Ib
+
607.950 V
2.861
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
-
+
A
R2
3
170Ω
UBC
Uc
-
+
+
607.950 V
306.603 V
-
E3
Ic
+
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
0.000
10.950
A
R3
4
28Ω
UN
-
+
135.440 V
J1
A
1
10
Key = A
Полученные данные:
Ua
307
Ub
486
Uc
307
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
11
Ib
2,7
Ic
11
In
0
Un
135
14
5.2.
Zn = 0.
Ua
-
+
7
350.892 V
E1
Ia
+
12.532
351 Vrms
24 Hz
0°
A
R1
2
28Ω
UAB
+
Ub
607.782 V
-
UCA
350.898 V
6
E2
+
Ib
+
607.780 V
2.064
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
-
+
A
R2
3
170Ω
UBC
Uc
-
+
+
607.770 V
350.901 V
-
E3
Ic
+
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
10.468
12.532
A
R3
4
28Ω
UN
+
0.115u
J1
A
1
V
10
Key = A
Полученные данные:
Ua
351
Ub
351
Uc
351
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
12,5
Ib
2,06
Ic
12,5
In
10,4
Un
0
Вывод: после проведения эксперимента и расчетов мы убедились, что при
однородной несимметричной нагрузке, когда одна из фаз нагрузки не равна
двум другим фазам нагрузки, при изменении сопротивления нулевого провода,
меняются ток и напряжение на нулевом проводе, фазное напряжение нагрузки
и фазный ток в 1 и 2 случаях
15
6. Соединение звезда – звезда, неоднородная несимметричная нагрузка.
f  24
f  24
  2 f  150.796
Ra  28
Rb  85
3
La  20 10
Rc  39
Rn  
6
6
Cb  220 10
Cc  390 10
Za  Ra  i La   28  3.016i
1
 85  30.143i
Cb
1
Zc  Rc  i
 39  17.004i
Cc
Zb  Rb  i
Zn  Rn
Найдем проводимости в ветвях:
Ya 
1
 0.035  0.004i
Za
Yb 
1
 0.01  0.004i
Zb
Yc 
1
 0.022 0.009i
Zc
Yn  0
UNn 
EAYa  EBYb  EC Yc
 73.073  13.975i
Ya  Yb  Yc  Yn
400
Ua  351
Ub  175.5  303.975i
Uc  175.5 303.975i
Ia 
Ib 
Ic 
Ua
 12.392  1.335i
Za
Ub
 0.708  3.827i
Zb
Re( UD1) 200
Re( ID1)
Re( UK1 )
400
200
 200
0
 400
Uc
 6.637 4.901i
Zc
 200
In  Ia  Ib  Ic  5.048  0.261i
UD  ( 0 UNn Ua UNn Ub UNn Uc )
ID  ( 0 Ia 20 0 Ib 20 0 Ic 20)
Im( UD1) Im( ID1) Im( UK1 )
T
UD1 UD
T
ID1  ID
UK  ( Uc Ua Ub Uc )
T
UK1 UK
16
f  24
  2 f  150.796
Ra  28
Rb  85
3
La  20 10
Rc  39
Rn  0
6
6
Cb  220 10
Cc  390 10
Za  Ra  i La   28  3.016i
1
 85  30.143i
Cb
1
Zc  Rc  i
 39  17.004i
Cc
Zb  Rb  i
Zn  Rn
Найдем проводимости в ветвях:
Ya 
1
 0.035  0.004i
Za
Yb 
1
 0.01  0.004i
Zb
1
Yc 
 0.022 0.009i
Zc
Yn  
400
Re( UD1) 200
Re( ID1)
Re( UK1 )
Ua  351
400
200
 200
0
 400
Ub  175.5  303.975i
Uc  175.5 303.975i
 200
Ua
 12.392  1.335i
Za
Ub
Ib 
 0.708  3.827i
Zb
Ia 
Ic 
Im( UD1) Im( ID1) Im( UK1 )
Uc
 6.637 4.901i
Zc
In  Ia  Ib  Ic  5.048  0.261i
UD  ( 0 UNn Ua UNn Ub UNn Uc )
ID  ( 0 Ia 20 0 Ib 20 0 Ic 20)
T
UD1 UD
T
ID1  ID
UK  ( Uc Ua Ub Uc )
T
UK1 UK
17
6.1.
Zn = 0
Ua
-
+
350.902 V
7
E1
Ia
+
12.278
351 Vrms
24 Hz
0°
A
Ra
2
38mH
28Ω
UAB
Ub
+
UCA
350.893 V
6
E2
Ib
+
607.780 V
3.891
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
-
+
607.778 V
-
+
La
8
A
Rb
3
Cb
11
85Ω
220uF
UBC
Uc
-
+
+
607.783 V
350.901 V
-
E3
Ic
+
8.248
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
11.508
A
Rc
4
12
39Ω
Cc
390uF
UN
+
0.127u
J1
A
10
V
1
Key = A
Полученные данные:
Ua
351
Ub
351
Uc
351
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
12,3
Ib
3,9
Ic
8,2
In
11,5
Un
0
18
6.2.
Zn = ∞
Ua
-
+
272.699 V
7
E1
Ia
+
9.540
351 Vrms
24 Hz
0°
A
Ra
2
38mH
28Ω
UAB
Ub
+
UCA
522.504 V
6
E2
Ib
+
607.806 V
5.788
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
-
+
607.950 V
-
+
La
8
A
Rb
3
Cb
11
85Ω
220uF
UBC
Uc
-
+
+
607.811 V
335.467 V
-
E3
Ic
+
7.756
5
351 Vrms
24 Hz
120°
IN
0
+
0.000
A
Rc
4
12
39Ω
10
390uF
UN
-
+
173.201 V
J1
A
Cc
1
Key = A
Полученные данные:
Ua
273
Ub
522,5
Uc
335
UAB
608
UBC
608
UCA
608
Ia
9,5
Ib
5,9
Ic
7,8
In
0
Un
173
Вывод: после проведения эксперимента и расчетов мы убедились, что при
неоднородной несимметричной нагрузке, при изменении сопротивления
нулевого провода, меняются ток и напряжение на нулевом проводе, фазное
напряжение нагрузки и фазный ток в 1 и 2 случаях.
19
7. Соединение звезда – треугольник, неоднородная нагрузка.
Трехфазная система в комплексной форме:
EA  351
 i 120  deg
EB  351 e
 175.5  303.975i
i 120  deg
EC  351 e
 175.5 303.975i
Линейные напряжения источка:
UAB  EA  EB  526.5 303.975i
UBC EB  EC  607.95i
UCA  EC  EA  526.5 303.975i
f  24
  2 f  150.796
Ra  28
Rb  85
3
Rc  39
6
La  20 10
Rn  0
6
Cb  220 10
Cc  390 10
Zab  Ra  i La   28  3.016i
1
 85  30.143i
 Cb
1
Zca  Rc  i
 39  17.004i
Cc
Zbc  Rb  i
Iab 
UAB
 19.744 8.73i
Zab
Iab  21.588
Ibc 
UBC
 2.253  6.353i
Zbc
Ibc  6.741
Ica 
UCA
 14.199 1.604i
Zca
Ica  14.289
IA  Iab  Ica  33.943 7.126i
IB  Ibc  Iab  17.491  15.083i
IC  Ica  Ibc  16.452 7.957i
T
IP1  IP
IP  ( 0 Iab Ica 0 Ibc Iab 0 Ica Ibc 0 )
20
10
Re( IP1)
0
 10
 20
10
5
0
Im( IP1)
5
 10
20
E1
IA
+
24.544
A
6
Iab
+
351 Vrms
0 24 Hz
0°
1
9
UAB
Ra
28Ω
+
607.950 V
-
UCA
E2
+
+
27.386
+
14.235
-
4
La
38mH
IB
2
607.787 V
A
21.272
-
A
A
Iac
14
-
351 Vrms
24 Hz
-120°
5
Cc
390uF
Cb
220uF
7
UBC
15
Rb
85Ω
+
607.770 V
Rc
39Ω
-
3
8
Ibc
+
E3
6.762
IC
+
18.796
A
A
10
351 Vrms
24 Hz
120°
Полученные данные:
Uab
608
Ubc
608
Uca
608
Iab
21,3
Ibc
6,8
Ica
14,2
IA
24,5
IB
27,4
IC
18,8
Общий вывод: в ходе лабораторной работы мы рассчитывали трехфазные
цепи, соединенные звезда-звезда и звезда-треугольник
с различными
вариантами сопротивления нулевого провода, и увидели изменения фазных
токов, фазных напряжений, напряжений и токов на нулевом проводе, линейных
напряжений.
21
Документ
Категория
Радиоэлектроника
Просмотров
29
Размер файла
380 Кб
Теги
исп, 4лаба
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа