Соединение обмоток генератора и приемников в треугольник.

 

При соединении треугольником конец первой обмотки генератора соединяют с началом второй, конец второй – с началом третьей, конец третьей – с началом первой. От начала каждой обмотки А, В, С к потребителям энергии прокладывают линейный провод. При этом соединении нейтральный провод отсутствует. Таким образом, при соединении обмоток генератора треугольником получают трехпроводную трехфазную систему.

Фазные напряжения на генераторе являются и линейными:

U_AB = U_A, U_ВС = U_В, U_СА = U_С

При соединении приемника энергии в треугольник сопротивления Z_AB, Z_BC, Z_CA подключают непосредственно к линейным проводам, поэтому линейные напряжения являются одновременно и фазными для приемников.

Вектор любого фазного тока находят как разность векторов соответствующих фазных токов İ_А=İ_АВ – İ_СА, İ_В=İ_ВС – İ_АВ, İ_С=İ_СА – İ_ВС,

где İ_А, İ_В, İ_С - линейные токи трехфазной цепи, А; İ_АВ, İ_ВС, İ_СА - токи в фазах, А.

При симметричной системе напряжений и равномерной нагрузке имеем

Определение полной, активной и реактивной мощностей цепи при неравномерной и равномерной нагрузках рассчитывают по формулам цепи «звезда».

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите преимущество трехфазных электрических цепей?
2. Что такое симметричная система ЭДС, токов, напряжений?
3. Как соединить обмотки генератора в звезду, в треугольник?
4. В чем назначение нейтрального провода?
5. Какие соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами имеют место при соединении потребителей звездой и треугольником?
6. Как определяется активная, реактивная и полная мощности в трехфазной цепи при симметричной нагрузке?

 

Литература

[1] § 5.1-5.3

 

Лабораторная работа №4 «Исследование работы трехфазной цепи при соединении потребителей энергии в звезду»

Литература: [2]с.60-69

 

Тема 1.5. Электрические измерения

Классификация электроизмерительных приборов. Точность измерений. Устройство и принцип действия магнитоэлектрического и электромагнитного измерительных механизмов. Измерение токов, напряжений и мощности. Амперметры, вольтметры и ваттметры. Измерение электрической энергии. Индукционные счетчики. Понятие об измерении неэлектрических величин электротехническими методами.

 

Методические указания

Измерение – это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Чтобы произвести измерение, т.е. сравнить измеряемую величину с единицей измерения, необходимо иметь эту единицу – меру. Мера – это средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

При измерениях используют не только меры, но и измерительные приборы, с помощью которых выполняют процесс сравнения измеряемой величины с единицей измерения.

Измерительный прибор – средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Электроизмерительные приборы подразделяют на две группы: приборы непосредственной оценки и приборы сравнения.

Приборы непосредственной оценки (амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры и т.д.) позволяют определить числовое значение измеряемой величины по отсчетному устройству.

Прибор сравнения (мосты, компенсаторы) применяют для сравнения измеряемой величины с мерой. Они используются для проведения более точных измерений.

По принципу действия все электроизмерительные приборы делят на приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, индукционной и других систем.

Показание прибора – это значение измеряемой величины, определяемое сделанным отсчетом и переводным множителем (например, ценой деления).

Отсчет – это число, прочитанное по отсчетному устройству измерительного прибора (по шкале, цифровому табло).

Погрешности измерений. Абсолютная погрешность – это разность между измеренным и действительным значением измеряемой величины:

 

где А_изм – измеряемое значение; А – действительное значение.

Абсолютную погрешность выражают в единицах измеряемой величины. Абсолютную погрешность, взятую с обратным знаком, называют поправкой.

Относительная погрешность β равна отношению абсолютной погрешности ΔА к действительному значению измеряемой величины и выражается в процентах:

 

 

Приведенная погрешность измерительного прибора – это отношение абсолютной погрешности к номинальному значению. Номинальное значение для прибора с односторонней шкалой равно верхнему пределу измерения, для прибора с двусторонней шкалой (с нулем посредине) – арифметической сумме верхних пределов измерения.

Наибольшее значение приведенной погрешности в рабочем диапазоне шкалы измерительного прибора называют основной приведенной погрешностью, выражают в процентах и указывают на шкале этого прибора. Приборы подразделяются по величине основной приведенной погрешности (классу точности) на восемь классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0.

Измерение напряжений и токов. Измерения напряжения производят с помощью вольтметра, подключаемого параллельно тому участку цепи, на котором производят измерение.

Для расширения пределов измерения вольтметра на постоянном токе применяются добавочные сопротивления, на переменном токе – добавочные сопротивления и измерительные трансформаторы напряжения.

Добавочное сопротивление включают последовательно с вольтметром:

 

где r_д – добавочное сопротивление, Ом; r_В - сопротивление вольтметра, Ом; m- число, показывающее, во сколько раз необходимо увеличить предел измерения вольтметра.

Измерение токов в ветвях производят с помощью амперметров, включаемых в них последовательно.

Для измерения тока, большего номинального значения амперметра в цепях постоянного тока применяют шунты, а в цепях переменного тока – измерительные трансформаторы тока.

Шунт – это сопротивление, включаемое последовательно в измеряемую цепь, а амперметр подключается к нему параллельно.

Сопротивление шунта:

 

 

где r_a – сопротивление амперметра, Ом; n – коэффициент шунтирования, показывающий, во сколько раз увеличивается предел измерения амперметра с включенным шунтом.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое измерение? Какие методы измерений Вы знаете?

2. Что такое абсолютная и относительная погрешности измерений?

3. Что такое класс точности прибора?

4. Каков принцип действия приборов магнитоэлектрической системы? Электромагнитной?

5. Каков принцип действия ваттметра?

6. Поясните принцип действия индукционного счетчика.

7. Как измеряют мощность и энергию?

8. Какие преобразователи называют параметрическими?

 

Литература: [1] §11.1-11.8, 11.11,11.14