Провести анализ результатов замеров и сделать вывод об эффективности компенсации реактивной мощности в сети, питающей АД.
3 Провести опыт переключения обмоток АД с треугольника на звезду

Отключив двигатель, установить напряжение питающей сети U_Л=220-230 В, соединить обмотку двигателя в треугольник и включить напряжение, установив на двигателе нагрузку в пределах 0,25-0,4 Р_Н (по заданию преподавателя). Отключить двигатель, переключить обмотку статора с треугольника на звезду и вновь включить двигатель в сеть U_Л =230 В при той же активной нагрузке. Снять показания приборов и результаты занести в таблицу 4.3, сравнить коэффициенты мощности cos , результаты объяснить.
Таблица 4.3 – Переключение обмотки АД с треугольника на звезду

	U, В	I, A	P, кВт	Q, квар	S, кВА соs 

Y

4 Снять статические характеристики АД

Статические характеристики - это зависимость потребляемой активной и реактивной мощностей АД от напряжения питающей сети.

Для выполнения этого пункта работы обмотку двигателя включить в звезду, установить нагрузку на двигатель в пределах 0,5-0,7 Р_Н при напряжении сети U_Л = 380-400 В, затем, уменьшая напряжение 5-6 ступенями до 0,5-0,6 U_Н при неизменной нагрузке на двигатель, снимают показания приборов и заносят в таблицу 4.4.

Примечание. Если обмотка статора двигателя включается в треугольник, то напряжение сети изменяется в пределах U_Л = 250-120 В. Если при снижении напряжения двигатель опрокинется, т.е. вращающий момент двигателя станет меньше момента сопротивления механизма М_дв М_{с мех}, его необходимо быстро отключить (рисунок 4.3, т.3).
Таблица 4.4 – Статическая характеристика АД

	U, В	I, А	P, кВт	Q, квар	U=U/Uн	I =I/Iн	P = Р/Рн	Q = Q/Qн
1
2
...

---

Построить графически статические характеристики асинхронного двигателя, дать пояснения к ним.
4.5 Техника безопасности
При напряжении сети U_Л =380 В категорически запрещается включать обмотку АД в треугольник, т.к. напряжение сети будет выше паспортного напряжения двигателя в 1,73 раза, что приведет к быстрому перегреву обмоток статора.
4.6 Вопросы для подготовки
1 На что расходуется активная и реактивная мощности в асинхронном двигателе?

2 Как изменяется коэффициент мощности (cos ) с увеличением загрузки асинхронного двигателя и почему?

3 Какой экономический эффект дает замена малозагружаемых асинхронных двигателей двигателями меньшей мощности и установка ограничителей холостого хода станков?

4 Как изменяется потребляемая реактивная мощность и коэффициент мощности (cos ) в результате снижения напряжения сети или переключения обмотки статора с треугольника на звезду при нагрузке асинхронного двигателя менее 45 %?

5 Как изменяются параметры асинхронных двигателей - вращающий момент, коэффициент мощности (cos ), обороты при уменьшении и увеличении напряжения сети?

6 Основные потребители реактивной мощности и их характеристики.

7 Источники реактивной мощности и их характеристики.

8 В чем сущность вопроса компенсации реактивной мощности в распределительных электрических сетях промышленных предприятий?

9 Перечислите мероприятия, снижающие потребление реактивной мощности самими электроприемниками.

10 Условие устойчивой работы электродвигателей и когда может произойти его опрокидывание?

11 Изменяется ли напряжение в узле питания при включении и отключении конденсаторных батарей?

12 Как изменяется потребляемая активная и реактивная мощности потребителей в зависимости от напряжения питающей сети?

13 Для чего необходимо знать статические характеристики электроприемников?

14 Докажите с помощью формул экономическую целесообразность компенсации реактивной мощности.
5 Лабораторная работа №5. Исследование режимов работы электрооборудований при симметричной нагрузке
Цель работы: исследовать режим работы системы электроснабжения при симметричной нагрузке.
5.1 Перечень оборудования
Лабораторный стенд состоит из лабораторной стойки и имеет специализированный каркас, в котором закрепляются отдельные модули стенда такие, как модули трехфазной сети, вводные выключатели, выключатели кабельной ЛЭП,

---

двигательные нагрузки и секционный выключатель, также в состав стенда входит персональный компьютер, располагаемый на специальном столе.
5.2 Методические указания
Симметрия напряжения.

Трехфазные цепи являются частным случаем многофазных систем, под которыми понимают совокупность нескольких нагрузок и источников питания, имеющих одинаковую частоту и смещенных по фазе на некоторый угол друг относительно друга. Каждая пара «источник-нагрузка» может рассматриваться как отдельная цепь и называется фазой системы.

Если отдельные фазы системы не соединены между собой электрически (рисунок 1.1 а), то такую систему называют несвязанной. Несвязанная система не обладает никакими особыми свойствами, и если между фазами отсутствует и магнитная связь, то такая совокупность цепей вообще не может рассматриваться как многофазная.

Соединение фаз системы между собой (рисунок 5.1 б) придает ей особые качества, благодаря которым многофазные системы (в особенности трехфазные) получили исключительное распространение в области передачи и преобразования электрической энергии. Одним из очевидных преимуществ связанной системы (рисунок 5.1) является сокращение с шести до четырех числа проводников, соединяющих источники с нагрузкой. При благоприятных обстоятельствах это число может быть уменьшено до трех. В дальнейшем мы отметим целый ряд других преимуществ, которым обладают связанные системы.

Любая многофазная система может быть симметричной и несимметричной. Симметрия системы определяется симметрией ЭДС, напряжений и токов.


Рисунок 5.1 – Схема соединение фаз между собой
Под симметричной многофазной системой ЭДС, напряжений или токов понимают совокупность соответствующих величин, имеющих одинаковые амплитуды и смещенных по фазе на угол по отношению друг к другу, где m - число фаз системы.

Если для обозначения фаз трехфазной системы использовать первые буквы латинского алфавита, то симметричную систему ЭДС можно записать в виде:

---

Аналогичные выражения можно написать и для токов, и падений напряжения в симметричной трехфазной системе.

Основное свойство симметричных многофазных систем заключается в том, что сумма мгновенных значений величин, образующих систему в каждый момент времени, равна нулю. Для изображений величин, образующих систему, это свойство означает равенство нулю суммы фазных векторов. В справедливости этого утверждения легко убедиться на примере трехфазной системы, если в области изображений сложить числа в скобках в правой части выражений (5.1).

Многофазная система симметрична только тогда, когда в ней симметричны ЭДС, токи и напряжения. Если принять равными нулю внутренние сопротивления источников питания или включить их значения в сопротивления нагрузки, то условие симметрии системы сводится к симметрии ЭДС и равенству комплексных сопротивлений нагрузки. Это условие для трехфазной системы записывается в виде:


Z_a = Z_b = Z_c. (5.2)
Существуют два способа связывания элементов в многофазную систему - соединение звездой и соединение многоугольником.

Звезда - это такое соединение, в котором начала всех элементов объединены в один узел, называемый нейтральной точкой. Подключение к системе при этом осуществляется концами элементов (рисунок 5.2 а).

Многоугольник - это соединение, в котором все элементы объединены в замкнутый контур так, что у соседних элементов соединены между собой начало и конец. С системой многоугольник соединяется в точках соединения элементов. Частным случаем многоугольника является треугольник рисунок 5.2 (б).

(а) соединение звездой; (б) соединение многоугольником. Рисунок 5.2 – Схема электрическая соединения

Источники питания и нагрузки в многофазных системах в общем случае могут быть связаны разными способами.

При анализе многофазных систем вводится ряд понятий, необходимых для описания процессов. Проводники, соединяющие между собой источники и нагрузку, называются линейными проводами, а проводник, соединяющий нейтральные точки источников и нагрузки, нейтральным проводом.

---

Электродвижущие силы источников многофазной системы (e_A, E_A, E_A, e_B, E_B, E_B, e_C, E_C, E_C), напряжения на их выводах (u_A, U_A, U_A, u_B, U_B, U_B, u_C, U_C, U_C) и протекающие по ним токи (i_A, I_A, I_A, i_B, I_B, I_B, i_C, I_C, I_C) называются фазными. Напряжения между линейными проводами (U_AB, U_AB, U_BC, U_AC, U_CA, U_CA) называются линейными.

Связь линейных напряжений с фазными можно установить через разность потенциалов линейных проводов (рисунок 1.1 б) как u_AB = u_AN + u_NB = u_AN - u_BN = u_A - u_B или в символической форме:
U_AB = U_A - U_B ; U_BC = U_B - U_C; U_CA =U_C - U_A. (5.3)
Симметричная нагрузка приемника.

При симметричной системе напряжений и симметричной нагрузке, когда Z_a = Z_b = Z_c, т.е. когда R_a = R_b = R_c= R_ф и X_a = X_b = X_c = X_ф, фазные токи равны по значению и углы сдвига фаз одинаковы:
(5.4)
(5.5)
Построив векторную диаграмму токов для симметричного приемника (рисунке 5.3), легко установить, что геометрическая сумма трех векторов тока равна нулю: İ_a + İ_b + İ_c = 0. Следовательно, в случае симметричной нагрузки ток в нейтральном проводе I_N = 0, поэтому необходимость в нейтральном проводе отпадает.



Рисунок 5.3 - Векторная диаграмма токов
Симметричная нагрузка.

При симметричной нагрузке:

(5.6)

т.е

Так как линейные (они же фазные) напряжения U_AB, U_BC, U_CA симметричны, то и фазные токи образуют симметричную систему:


Абсолютные значения их равны, а сдвиги по фазе относительно друг друга составляют 120°.

Линейные токи образуют также симметричную систему токов (рисунок 5.4, 5.5).

---

Смотрите также файлы

• Руководство для учителей 2 класса общеобразовательной школы Рекомендовано Министерством просвещения Республики.docx

• Мир без силы трения.docx

• Задание Дайте общую логическую характеристику понятиям Вариант 1 дядя, национальность. Вариант 2 электромагнитные волны, свобода. Вариант 3 Кощей Бессмертный, инфляция.docx

• Курсовая работа (проект) по Управлению проектами (наименование дисциплины).docx

• В таблице представлены данные об обороте магазинов за два периода, тыс руб.docx