Исследование трехфазной системы при соединении осветительной нагрузки звездой.

В процессе подготовки к настоящей работе обратить внимание на соотношение между фазными и линейными величинами и способы измерения мощности в трёхфазных цепях.

Собрать цепь и замкнуть рубильники Р и Р₀. получится четырехпроводная трехфазная система с симметричной нагрузкой, соединенной звездой. Включив ее в сеть, измерить токи в каждой фазе, линейные и фазные напряжения и записать показания каждого ваттметра. После измерений подсчитать активную мощность нагрузки по показаниям амперметра и вольтметра и по показаниям ваттметров, а также отношения линейных напряжений к фазным. Активную мощность нагрузки по показаниям амперметров и вольтметра подсчитать как сумму мощностей в каждой фазе.

Мощность одной фазы подсчитать по уравнению:

P_ф = U_ф I_ф

так как cos φ = 1, активная мощность нагрузки по показаниям ваттметров равна сумме показаний ваттметров, то есть:

Р_изм = ∑ Р_w

где Р_w – показание одного ваттметра.

Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.

В этой таблице:

I₀ – ток в нулевом проводе;

Р_выч – активная мощность, вычисленная по показаниям амперметров и вольтметра;

Р_изм – активная мощность по показаниям ваттметров.

Размыкая рубильники Р и Р₀, пронаблюдать за изменением показаний приборов и накалом ламп соответственно.

Замкнуть рубильники Р и Р₀ и создать асимметрию нагрузки, выключив из одной фазы две лампы, а из другой три. Проделав те же измерения и вычисления, что и в предыдущем случае, результаты записать в ту же таблицу. Размыкая рубильник Р, проследить за изменением показаний ваттметров. При разомкнутом рубильнике Р₀ обратить внимание на изменения в накале ламп. Измерив и вычислив те же величины, что и в предыдущем случае, записать результаты в таблицу. При сравнении фазных напряжений оказывается, что:

U_A ≠ U_B ≠ U_c

Почему при симметричной нагрузке ток в нулевом проводе I₀ равен нулю? Почему при размыкании рубильников Р и Р₀ показания приборов и накал ламп не изменились?

Сравнить линейные токи при несимметричной нагрузке. Почему они не равны друг другу? Чем объяснить, что в этом случае ток в нулевом проводе I₀ не равен нулю? Подсчитать сумму показаний ваттметров при несимметричной нагрузке и разомкнутом рубильнике Р, сравнить её с Р_выч. Отличаются ли они друг от друга? Сделать вывод о применимости этого способа в трёхпроводной системе.

Почему при размыкании рубильника Р₀ изменяется накал ламп, если нагрузка несимметрична?

Сравнить между собой фазные напряжения в этом случае и сделать вывод о роли нулевого провода при несимметричной нагрузке.