ラボラトリーワーク8

三相回路。

星の恋人とのつながり

目的：レシーバが星型で対称および非対称モードで接続されているときに、三相電流回路を調べる。ニュートラル（ゼロ）線の役割を決定する。

基本的な考え方

現在のシステムの三相交流の正弦波EMFが同じ周波数を動作する三相電気回路の集合であり、1/3周期だけ位相がシフトされ、電気エネルギーの共通ソースを生成しました。三相システムは、1891年に才能のあるロシアのエンジニア、ドブロヴォルスキーによって詳細に発明され、開発されました。

三相系のエネルギー源は三相発電機である。そのステータのスロットには、発電機の3つの電気的に絶縁された巻線（相巻線または単に位相）がある。発電機の回転子がバイポーラである場合、発電機の相巻線の軸は、互いに2p / 3の角度だけ相対的に回転する。ロータがステータ位相巻線内で回転すると、正弦位相EMFが誘起される。発電機設計の対称性により、全フェーズにおけるEMFの最大Em値とE値は同じです。

発電機の相（巻線）の接続は、「星形」または「三角形」のスキームに従って行うことができる。フェーズ三相発電機通常、ラテン文字の最初の文字アルファベット次いで、1 / 3T相B 2 / 3Tの位相C.このような配列を介して..第一相：A、B、厳密相起電力の時間変化によって定義され、決定さC.位相シーケンス発生器、極大EMFの、すなわち、配列交番を直線と呼ぶ。

瞬時emf値三相巻線ジェネレータは：

eA = Emsinwt eB = Emsin（wt-2 / 3p）eC = Emsin（wt-4 / 3p）（1）

図8.1に、位相emfの瞬時値と対応するemf値の3つのベクトルのグラフを示します。

図8.1から分かるように、瞬時EMF値の合計はゼロであるため、発電機の位相emfの実効値の幾何学的合計もゼロです。

EA+EB+EC=0

図8.1によれば、三相ジェネレータのEMFの複素値を、三相全てについて同じ実効値Eで表現し、

EA= E・ej0

EB= Ee-j2 / 3p ...（3）

EC= E e2 / 3p

3相システムを得るためには、レシーバ位相をある種の方法、通常は「星型」または「三角形」方式に従って接続することも必要です。

現在、三相システムは、エネルギーの伝送および分配のための主なものである。

三相発電機の相巻線は、「スター」方式で3つの受信機に接続することができる。「星」は、相の端部がニュートラルまたはゼロと呼ばれる1つの共通点Nに接続され、線形ワイヤが位相A、B、Cの始まりに接続される接続である。「スター」では、ゼロ点nと位相開始a、b、cの負荷位相も接続されています（図8.2）。

ワイヤ接続点N-n中立またはゼロと呼ばれる。接続するワイヤーポイントA-a、B-cおよびC-cは線形と呼ばれる。

すべてのワイヤの抵抗をゼロにすると、レシーバとジェネレータの3相の電流を決めることができます。

私A = EA / ZA; 私B = EB / ZB; 私C = EC / ZC。（4）

電流私A、私B、私線状のワイヤに沿って流れるCは、

線形（IL）である。発電機の相および負荷の相に流れる電流は相電流（Iph）と呼ばれます。「スター」を接続するために、線形電流位相と等しい、すなわち

私L=私（5）

第1のキルヒホッフ（Kirchhoff）法則による中性線の電流は、

私N = 私A + 私B + 私C（6）

3相全て同じ抵抗のレシーバザ=Zb=ZC 対称と呼ばれます。対称受信機を使用する私A = 私B = 私Cと中性線INの電流= 0

発電機相（または負荷相）の始点と終点の間の電圧または線と中性線の間の電圧を相電圧といいます。発電機および送電線については、相電圧（そのうちの3つ）をUA、UB、UCまたはUphと指定する。相負荷電圧は、Ua、Ub、Ucとして示される。

発生器の開始の二相（または2つの原則負荷段階）の間、または2つのライン導体間の電圧は線形と呼ばれ、発電機と送電線のために指定されている：UAB、UBC、UCA、またはUL、UABをロードし、UBC、UCA。

次に、第2のキルヒホッフの法則にしたがって輪郭異常bcn、can（図8.2）を考慮すると、線形電圧は次のようになります。

UAB = UA - UB

UBC = UB - UC（7）

UCA = UC - UA

この関係を使用して、対称荷重に対する応力のベクトル図（図8.3a）を作成します。

図8.3aから、線間電圧の「星」は相電圧の「星」より30°先行していることがわかります。したがって、Dnkbから：

UBC / 2UB = 30°UBC =Ö3* UB、すなわちUL =Ö3* UF（8）

利用可能な場合中性線条件（8）は、対称型受信機と非対称受信機の両方で満足される。図8.3bは、相電圧の位相図と線形応力のトポグラフィ図を示しています。

位相力率は次のとおりです。

cosφa= Ra / Za; cosφ= Rb / Zbである。 cosφc= Rc / Zc ...（9）

ここで、φa、φx、φφは、相電圧と相電流との間の位相シフトの角度である。

いつ対称負荷:

私a = 私b = 私c =Iφ=Uφ/Zφ（10）

cosφa=cosφx=cosφс=Rφ/Zφ

中性線の電流はIN = 0なので、三相平衡装置（加熱オーブン、乾燥機、電気モーターおよび他の対称設備）を接続するために3線回路が使用されます。照明負荷に対しては、アシンメトリーがほぼ常に維持されるので、中性線の存在が必須である。 4線式照明ネットワークの中性線では、中性線が切断されると相電圧が不均一になる可能性があるため、ヒューズまたは回路遮断器の設置は禁止されています。いくつかの段階では、電圧は定格電圧より高く、他の場合は公称電圧よりも低くなります。どちらの場合も、レシーバーが故障する可能性があります。この場合、保護零化回路は破壊される。

対称の能動誘導負荷の電圧と電流のベクトル図を図8.4に示します

http://pandia.ru/text/78/082/images/image007_97.gif "高さ=" 22 "\u003e。gifの" 幅= "229"\u003e。gifの "高さ=" 135「\u003e

http://pandia.ru/text/78/082/images/image039_17.gif "幅=" 13 "高さ=" 18 "\u003e。GIF" 幅= "115" 高さ= "191"\u003e Icのポンド

http://pandia.ru/text/78/082/images/image046_12.gif "width =" 10 "height =" 13 "\u003e Ua

Ia Uc = Uca Ub = Uab

http://pandia.ru/text/78/082/images/image050_10.gif "width =" 116 "height =" 59 "\u003e Ic I b

http://pandia.ru/text/78/082/images/image052_10.gif "width =" 11 "height =" 20 "\u003e Uc Ubc Ub

図1 8.5図。 8.6

http://pandia.ru/text/78/082/images/image058_10.gif "width =" 117 "height =" 59 "\u003e n

http://pandia.ru/text/78/082/images/image061_9.gif "width =" 11 "height =" 14 "\u003e Ic Ib

http://pandia.ru/text/78/082/images/image068_9.gif "width =" 228 "\u003e Uc n1 Ub Ubc

負荷が「スター」によって接続されている場合のアクティブフェーズ電力、たとえばフェーズaは次のようになります。

非対称負荷を持つ3相回路のレシーバの有効電力と無効電力は次のとおりです。

http://pandia.ru/text/78/082/images/image070_9.gif "width =" 83 "height =" 35 "\u003e

平衡負荷の場合、3相回路のレシーバの総電力、無効電力、無効電力はそれぞれ次のようになります。

S = 33 *UΛ* Ile; P =√3* UL * IL *cosφΦ; Q =√3*UΛ* I * *sinφΦ

またはS = 3SF = 3UF * IF; P = 3PF = 3UF * IF cosφF; Q =√3UΛ* I * *sinφΦ

実験的方法論。

この作業では、電気量の測定は、

即時評価の手段。各相に含めるために電流計がスタンドに取り付けられています。スタンド上のゼロ線の電流を測定するには、別々の計器を設置してください。図8.8に回路図実験室作業.

端子A、B、C、Nには、スター/スター状に接続された3相降圧トランスから電圧380 / 36Vのゼロ点で36Vの電圧が印加される。

デバイスA1..A7およびVは線形および相電流ストレス。三相回路の負荷は、Umn = 36V、Pnom = 40Wの白熱電球であり、タンブラSA1~SA3によってスイッチオンされる。

負荷の変化は、各相の白熱ランプの数によって制御されます。トグルスイッチSA4をディスエーブルにすることにより、位相不良が達成される。短絡は、一方の相の始端と終端とを3線回路のみでワイヤで接続することによって行われる。三相回路の研究はスタンドの方式に従って行われます。スタンドで作業を修理し、欠陥を教師に報告してください。

4.作業中および作業後に白熱ランプに触れないでください。

5.作業台を無人で放置しないでください。

パフォーマンスオーダー

デバイスと付属品。

スタンドはQSパケットスイッチによってオフに切り替えられます（図8.8）。

楽器の目的：

A4 - ゼロワイヤの電流を測定するための電流計。

A5、A6、A7 - 相a、b、cにおけるアンペア数を測定するための電流計。

V - 回路の線間電圧および相電圧を測定するための電圧計。

1.ラボスタンドをよく知っている。電源スイッチ、追加の負荷トグルスイッチを探します。

2.負荷線をスターと中性線の間に組み立てます。実装回路経験はスタンドに表示されます。インストラクタまたは実験室のアシスタントにテスト用の収集されたスキーマを表示します。

3.使用する機器の技術データを書き留めます。スタンドの電源を切り、平衡した位相負荷を設定します。トグルスイッチSA1、SA2、SA3を無効にする必要があります。トグルスイッチSA4は初期状態でスイッチをオンにする必要があります。

相の電流計の読みによれば、相内の電流がゼロワイヤに電流が存在しない場合と同じであることを確認してください。位相電圧とライン電圧を測定します。表にデータを記録します。 8.1

表8.1。

負荷

測定値

計算された

の4線式回路の負荷を調べる非対称モード、以下の実験を行った。

2段階で同じ。

相の1つの破損。

3線式回路、すなわち中性線なしの回路を調べます。これを行うには、電源を切る自動スイッチチェーン内のQF4 ゼロワイヤ以下の実験を行う：

1つのフェーズで負荷を増加（減少）させます（たとえば、 "a"）。

2段階で同じ。

いずれかの相の短絡。

表のデータに従って。 8.1すべての実験について、電流と電圧のベクトル図をプロットします。仕事の結論を引き出す

これの第10号実験室で与えられた形式に従って

リーダーシップ

直接作業では、測定サイホン（UF、UL、UNn、IF、IL、IN）の精度クラスによって精度が推定される単一測定が実行されます。測定結果は、2つの数値で表されます。例：I = 4.00±0.05 Aここで4.00 Aは測定値の値、0.05 Aは測定の絶対誤差です。 UNn、INnの最小値の精度は、相対誤差式から推定する必要があります。

d =±K（XN / x）。

ここでKは計測器の精度クラスです。

XN - 測定値の正規化値（デバイスのスケールの上限）。

xは測定された量の値です。

測定結果を表に記録する。 8.2。

表8.2。

測定値

の値

単位

図面電気回路 GOSTに従って作成されます。

ベクトル図と地形図の構築はスケールで行われます。

自己修復の質問。

1.仕事の目的は何ですか？また、その実施の順序は何ですか？

3.「スター」に接続すると、線形電流と電圧の位相値が対称的な負荷で接続される式を記述します。 cosφa、cosφb、cosφc、PF、PA、PB、PC、P、Q、Sの値はどのようにして決定されますか？

4.能動負荷の電圧と電流のベクトル図の作成順序を教えてください。

5.中性線の目的は何ですか？どのような場合にゼロ電流を流れる電流はどのようにして決定されますか？

6.負荷接続図を「星印」で表示し、中性線の電流を測定するための装置をオンにします。

7.ニュートラルワイヤにヒューズがないのはなぜですか？

8. 4線式回路の1相の負荷が増加すると、電圧と電流のベクトル図を描きます。

9. 4線式回路の2つのフェーズで負荷が増加すると、電圧と電流のベクトル図を描きます。

10. 4線式回路内の線形線の1つが破損したときの電圧と電流のベクトル図を描きます。

文学

1.カサキン：大学の教科書、M.V. Nemtsov。モスクワ：出版センター "Academy、20s。

仕事の準備	1 acad。時間
仕事のパフォーマンス	1 acad。時間
実験結果の処理とレポートの作成	1 acad。時間
研究室作業報告	1 acad。時間

ラボ9

三相回路。

三角形による負荷の接続

目的：レシーバが三角形で対称および非対称モードで接続されているときに、三相電流回路を調べる。

基本的な考え方。

三角形内の相の接続は、一方の相の始まりが第2相の終わりに接続され、第2相の始まりが第3相の終わりに接続され、第3相の始まりが第1相の終りに接続される接続である。始点と終点の接続の共通ポイントには線形ワイヤが接続されています。三角法の接続の2つのグラフ表示方法を図5に示す。 9.1aおよび9.1b。

http://pandia.ru/text/78/082/images/image076_8.gif "width =" 486 "height =" 229 src = "\u003e

線図の抵抗が0であれば、受信機の相電圧は発電機の対応する線形電圧、すなわちUF = ULに等しくなることがスキームからわかる。相電圧星の相電圧の1.73倍の三角形である。

許容される正の正方向の直線応力（図9.1）は、電流の条件付き正の方向に対応します。各相の電流は等しくなります。

Iab=Uab / Zab。私bc = Ubc / Zbc; 私ac = Uac / Zac（1）

ノードa、b、c（図1）では、第1のキルヒホッフの法則による線形電流は等しくなります。

私A = 私ab- 私ca;

私B = 私bc-Iab; （2）

私C = 私ca- 私bc;

対称負荷の場合 Zab = Zbc = Zca相電流私ab = 私bc = 私交流は相電圧に対して同じ角度φを有する。

図9.3は、三角形（相負荷が能動 - 誘導性）と接続された、対称負荷下の電圧と電流のベクトル図を示しています。

http://pandia.ru/text/78/082/images/image080_7.gif "height =" 17 src = "\u003e

図から、対称負荷の場合、位相電流とリニア電流の比は次のようになります。

電流の計算は1つのフェーズにつながります。

IF = UF / ZF、IL =Ω3* IF

非対称的な負荷の場合、例えば相abの負荷の増加（Zab Ibc = Icaとなる。図9.4にこの場合のベクトル図を示します。

位相「bc」の抵抗が無限大（この相の破損に対応する）まで増加すると、その電流はIbc = 0であり、式（2）は次のように書かれる。

私A = 私ab- 私ca;

私B = - 私ab。（3）

私C = 私ca;

この場合のベクトル図を図9.5に示す

線状のワイヤの1つ（例えば、ワイヤA）を切断する場合、回路は、電圧の下で2つの平行な分岐を有する単相になる Ubc。

以来 Zab = Zbc = Zca、その後私ca = 私ab = 0.5 私bc; 私b = 私bc + 私ab。私c = - 私b。

位相線形線を切断するためのベクトル図を図9.6に示す

http://pandia.ru/text/78/082/images/image089_5.gif "width =" 87 "height =" 13 src = "\u003e Ibc

http://pandia.ru/text/78/082/images/image093_5.gif "width =" 85 "height =" 35 "\u003e

対称負荷の場合、3相回路のレシーバの有効電力と無効電力は次のようになります。

P = 3Pf = 3Uf×Iph×cosφF

Q =3Qφ=3Uφ×Iφ×sinφΦ

P = 33UA * 私L* cosφ

Q =Ö3UA* IL *sinφ

対称負荷を有する三相回路の総電力：

S = 3SFまたはS =Ö3* UL * IL

非対称負荷を有する三相回路の総電力：

実験的方法論。

スタンドの作業の説明については、前の作業のこのセクション（No. 8）を参照してください。

点a、bまたはcで受信機を取り外すことにより、位相が切り離される。電圧は電圧計Vによって測定される。

労働安全要件。

実験室作業の関連セクション（No.8）を参照してください。

パフォーマンスオーダー。

デバイスおよびアクセサリ：

スタンドの作業説明は、以前の実験室作業（No. 8）に記載されています。

楽器の目的：

A1、A2、A3 - 線形電流を測定するための電流計。

A4、A5、A6 - 相電流を測定するための電流計。

V - 相電圧および線間電圧を測定するための電圧計。

1.ラボスタンドに慣れ、電源スイッチを見つけ、スイッチをオンにする - 追加の負荷を切断する

2.負荷接続を三角形に組み立てます。配線図がスタンドに表示されます。インストラクターまたはラボの技術者を確認するスキームを示します。

3.使用する機器の技術データを書き留めます。

4.スタンドの電源を入れ、平衡位相負荷を設定します。インストラクターの指示に従って、スイッチSA1、SA2、SA3をトグルスイッチするか、スイッチをオンにする必要があります。初期状態のトグルスイッチSA4をオンにする必要があります。

電流計の測定値によると、相と線の電流が等しいことを確認してください。すべての実験の電流および電圧の測定データを表に記録する必要があります。 9.1。 [ロードモード]列で、負荷モード（対称または不平衡）を指定します。

5.非対称な負荷で次の実験を実行します。

1つのフェーズで増加した負荷

2段階での負荷の増加

相線断線

線材の破損

表9.1

負荷

測定値

計算された

実験結果の処理。

この作業では、実験結果の処理は前の作業の対応するセクションに従って実行されます。このマニュアルの第10号実験室で与えられた形式で、作業に結論をつけてください。

自己修復の質問。

1.作業の目標とその実施手順は何か？実験室作業のスキームを説明するために答えます。

2.すべてのデバイスを含む実験の図を描く。すべてのデバイスの目的を示します。

3.負荷が三角形に接続されているとき、線形電流と電圧を対称および非対称の負荷に対応する位相値で接続する式を記述します。どのように位相が動いており、3相回路全体の電力が決まっていますか？

4.能動負荷の電圧と電流のベクトル図の構成の順序は？

5.いずれかの相で負荷が増加すると、電圧と電流のベクトル図を描きます。

6.電圧と電流のベクトル図を2段階で増加させて描きます。

7.相線が断線したときの電圧と電流のベクトル図を表示します。

8.対称負荷を「スター」から「トライアングル」に切り替えると、位相と線形の電流と電圧が何回変化しますか？その答えは、以前の実験室作業から「スター」に接続された負荷を調べることによって得られたデータの例によって明確になります。

9.負荷回路を「スター」から「トライアングル」に切り替えると、何回電力が変化しますか？答えは、以前の研究室で得られたデータの例で説明されています。

対称負荷。

線形ワイヤが破損したときの電流と電圧のベクトル図を作成する。

文学

1.、Nemtsov。教科書。高等教育のために.- M：Vyssh。 sc。、2000. - 542 p。

実験室作業に割り当てられた時間。

仕事の準備	1 acad。時間
仕事のパフォーマンス	1 acad。時間
実験結果の処理レポートの実行	1 acad。時間
研究室作業報告	1 acad。時間

研究室の仕事№10

受信機の位相を三角形と三角形でつなぐ三角形の研究

目的：回路を研究する三相電流レシーバの位相を最初に「スター」方式で接続し、次に「三角形」方式で対称および非対称モードで接続するときに、

基本的な概念。

実験室第8号および第9号の関連セクションを参照のこと。

実験の技法。

実験室での作業は本書9ページに記載されているスタンドで行います。の仕事のパフォーマンス訓練グループでは、教師は偶数のチーム（2.4または6）を形成します。したがって、奇数最初の作業員は、№8が動作し、さらに - №9旅団は、次にスワップ、及び既に組み立てられたワークスタンドは、それぞれ奇数№9、も動作 - 研究室で実験を設定するため№8手順№10同じ実験室第8号と第9号と同様に、しかし縮小された計画に従っている。 3つの三相回路が調査されている。1.負荷の位相が星によって接続されている場合の4線回路。 2.負荷の位相をスターに接続するときの3線式回路。三角形の負荷の相を接続するときの3線式回路。各回路について、2つの負荷条件が実行される。 b）非対称（例えば、一方の相の負荷を増加させる）。したがって、6回の実験が行われる。労働の安全要件は、実験室第8号の関連するセクションと同じである。

仕事の順序：

1.ラボスタンドをよく知っている。メインスイッチ、追加の負荷（白熱電球）をオンにするためのタンブラー、SA1 ... .SA3をオフにする必要があります。トリップスイッチ

sA4はオンにする必要があります。電流計A1、A2、A3、

受信機の位相を三角形に接続するときの線形電流を測定するためのものです。電流計A4 - 4パス回路のゼロ線電流を測定します。電流計А5、А6、А7.- "star"スキームの負荷相の接続時の両方の相電流の測定のため、 "triangle"スキーム下。回路上の位相およびライン電圧を測定するために、50ボルトの電圧計がある。発電機のニュートラルとスタンドの負荷との間の電圧を測定するために、15ボルトの電圧計がある。

経験のスキームを作る。奇数旅団は、レシーバ位相が「スター」方式および「三角形」方式によって接続される回路を収集する。スタンドに取り付け方法が示されています。

3. 奇妙な旅団 次の順序で作業を実行します。

A. 4線回路は、「スター」方式に従って調査されます

体験1：対称的な負荷。実験室作業番号8の表1は、電流計の測定値および測定された線形および相電圧を記録する。

電流と電圧の測定結果は結論を下します。その形式はこのセクションの最後にあります。

経験2.不均衡な負荷。これを行うには、教師の指示でトグルスイッチSA1 ... ..SA3して再度測定値の電流計と電圧計と結論保存されたテーブルデータで観測を書かれたの1をオンにします。

B. 3線回路は、受信機位相が「スター」に接続されているときに調査され、

経験3.対称的な負荷。これを行うために、それによって中性線をオフに、実験2に含まれていたスイッチをオフにして、回路ブレーカQF4をオフにします。計器の読みをテーブルに記録し、結論には観測結果を記録する。

経験4.不均衡な負荷。これは、すべてのデバイスが測定値を記録し、観測は結論に記録されているテーブルでは、実験2と同様のスイッチをオン。

経験5.対称的な負荷。スイッチSA1をトグルします。。 ...... SA3がディスエーブルされ、スイッチSA4がオンに切り替わります。

電源スイッチSAをオンにした後、表に電流計と電圧計の読みを記録します。 9.1（このマニュアルの15ページ）、結論を完成させてください。

その後、技術仕様すべての中古のデバイス。

旅団以下の順序で実験を行う：経験5; 経験6; 経験1; 経験2; 経験3; 経験4。

受信されたデータに従って、計算および計算結果は、「計算された」列の表に記録されるべきである。

すべての実験で、ケージ内のミリメートルの紙または紙にスケールで電圧および電流のベクトル図を作成します。

仕事に関する結論。

1. 受信機の位相を「スター」に接続する。

A. 3相、4線式回路（ゼロ線付）

経験1。 レシーバ位相「スター」に接続すると、対称3相の負荷、4線式回路、我々は見つけます：

受信機の相の電圧が互いに__________すると、ランプは___________輝度で点灯する

（等しいかどうか）（同じか異なるか）

線形応力____________は_________回、

（もっと、少ない）（数字）

これは理論とは異なる。〜％

経験2。 ときに得られた経験から相「スター」に接続されている3相、4線式回路、非対称負荷：

受信機の位相における電圧________________________________

（変化しているかどうか、等しくないか等しくない）

ランプが_________________________の明るさを燃やしています

（同じまたは異なる明るさを有する）

線形電圧______________________フェーズ_______回

（もっと、少ない）（数字）

したがって、第4のワイヤの存在は、相電圧の_________

そのようなネットワークに___________________________________________を含めることができます

（a）対称的、（b）非対称的、（c）対称的である。アシンメトリー。負荷）

B. 3相、3線式回路です。受信機の位相を「スター」に接続する。

負荷の相電圧_____________ランプは_____________の明るさで点灯します

（変更されているかどうか）（同じか異なるか）

対称負荷のあるゼロ線_____________________________

（必須またはオプション）

位相を「スター」に接続するとき、3相3線回路に非対称な負荷が加わります。

負荷の相電圧___________________ランプの明るさ_________________

（同一または異なる）（同一または異なる）

3相3線式回路のアンバランス負荷には、__________________

（できます、できません）

2. 受信機の位相を三角形に接続します。

受信機位相が「三角形」スキームに従って接続されると、それは経験から確立される。

相電圧は「スター」方式の同じモードと比較して______________

（増加、減少）

ランプは______________輝度と___________________をスキーム "スター"と比較して燃やします

（同じまたは異なる）（より明るいまたはより弱い）

線形電流は______回の相であり、理論とは____％

（多かれ少なかれ）

負荷フェーズにおける応力____________________________________________

（減少し、増加し、変化しなかった）

ランプが点灯します。_____________________輝度

（同じ、異なる）

したがって、「三角形」スキームによれば、

負荷。

（a）対称、（b）非対称、（c）および対称および非対称）

実験結果の処理は、ラボの対応するセクションを参照してください。作業番号8。

自己試験の質問は、ラボの関連セクションを参照してください。 8番と9番のジョブ。

文学：

8号室と同じ。

実験室作業に割り当てられた時間

仕事の準備	2時間
仕事のパフォーマンス	2時間
処理結果	2時間

対称的な負荷

U a = U の = U と = U A = U その = U C = U f

Ia = iB = ic = I

3相すべての瞬時電流の和またはこれらの電流のベクトルの幾何学的和はゼロです（図4）。

4線スターを持つゼロ線の電流は存在しません。したがって、対称的な負荷では、接続する必要はありません。

不均衡な負荷。

非対称的な負荷の一般的な場合 Z a  Z b  Z と .

非対称性は、不均質性または不均一な負荷によって引き起こされる可能性があります。

「星形」によって接続された非対称負荷は、通常、4線式回路、すなわち、低抵抗のゼロ線の存在下では、非対称な負荷は相電圧に大きな変化をもたらさないので、ゼロ線で動作する。近似を用いて、相電圧が対称負荷の場合と同じままであると仮定することができる。

U a = U b = U c = U A = U その = U C

等化電流がゼロ導線を通って流れる私 o

非対称相負荷（負荷がアクティブであり、非対称性が負荷の不均一性によって生成される）のゼロ線によるベクトル図を図5に示します。 5。

非対称な負荷を持つゼロ線が存在しない場合、通常の動作が中断されます。

相電流は変化し、それらの和がゼロになるように設定される。その結果、相電圧の対称性が歪んでしまいます。低抵抗の相は、電圧が下がると出現し、通常よりも抵抗が大きくなります。

ゼロ線が存在しない場合のベクトル図を図7に示す。 6。

この図の構成は、変化しない三角形の線形応力から始まる。

ジェネレータのゼロ（ N）は、三角形の重心の位置tによって決定される。発電機の相電圧は対称的である。負荷のゼロ点（ n）は、以下のように定義される。 A 測定された相負荷電圧の大きさに等しい循環の解 U a ノッチが作られます。同じノッチがポイントから作られているそのコンパスの解 U の、ポイントから C - 解 U と。セリフの交点は負荷のゼロです。ゼロ点をジェネレータの位相の端に接続する（例： A, B、C）、相負荷電圧を構築する U a , U の , U と。負荷の性質に応じて、現在のベクトルが描画されます。図2 図6は、不均一な能動負荷のベクトル図である。

セグメント Nn= U 0 - 電圧計で中性点のバイアス電圧を測定するか、または式

どこで

- 発電機の相電圧の実効値の複合体。

Y a , Y b , Y と - 負荷の相の複雑なコンダクタンス。

既知の中性バイアス電圧では、レシーバの相電圧は次式から計算できます。

,

,

.

実験室作業では、非対称荷重の場合の数、特に受信機段階の破断および短絡が考慮される。

相の故障の場合 A 他の2つの相の等しい活性抵抗を有するゼロ線なしに、

,

;

;

ベクトル図を図5に示す。 7。

位相が短絡した場合 A:

U a = 0、

,

,

.

ベクトル図を図5に示す。 8。

非対称相負荷を有する三相電流の有効電力は、全相の有効電力の和に等しい。

対称的な位相負荷と対称的な応力システム U a = U b = U と = U f ; U AB = U サン = U CA = U L ; cosφ a = cosφ b = cosφ c = cosφ f 、三相電流の有効電力は

.

だから、 "星"

;

, .

発電機の巻線の各相の終わりが次の相の始まりに接続されると、三角形内に接続が形成される。巻線接続のポイントに、負荷につながる3本の線を接続します。

図2 図5は、三角で接続された三相回路を示す。図2から分かるように、図5に示すように、三角で接続された三相回路では、 位相電圧とリニア電圧は同じです：Uh = Uph

図1 三角で接続された三相回路

線形および位相負荷電流は、ノードa、b、cに対する第1のキルヒホッフの法則によって相互接続される。

このため、 対称負荷Il =√3Iph

星によって接続された三相回路は、三角によって接続された三相回路よりも広く普及している。これは、まず、スターによって接続されたチェーンにおいて、線形および位相の2つの電圧を得ることが可能であるという事実に起因する。第2に、三角によって接続された電気機械の巻線の位相が不均一な状態にある場合、追加の電流が巻線内に現れ、それを負荷する。このような電流は、「スター」方式によって接続された電気機械の相には存在しない。

3.2 3相回路の対称動作モードの計算

三相回路は一種の正弦波電流回路であるため、これまで検討されてきた複雑な形完全にそれらに適用されます。

三相受信機および一般に三相回路は、対称 , それらの中にあれば 複合抵抗 対応する相 同じです すなわち、 Z A = Z B = Z C。それ以外の場合は 非対称な . モジュールの平等 指定された抵抗ない十分 対称条件 チェーン。例えば、図1の三相受信機は、図6は対称であり、 7はありません。

図1 図6は、 7。

対称三相回路に発電機電圧の対称三相システムを適用すると、対称三相回路に電流が対称的に現れる。三相回路のこの動作モードは、対称 . このモードでは、各相の電流と電圧は等価であり、互いに対してある角度だけ位相シフトされている

。この計算の結果、このような回路は1つの相に対して実行され、これは通常は相 A 。他の位相における対応する量は、位相変数の引数に対する正式な加算によって得られる A 位相シフト

モジュールを変更しないでください。だから対称モード図2の回路の動作は次のようになる。 8日

既知の線形電圧および位相抵抗でZ AB = Z BC = Z CA = Zと書くことができる

電圧と電流との間の位相シフト角φは、負荷Zの性質によって決定される。

そして、これに基づいて、他の2相の電流は等しくなる。

線形電流の複素数は、以下のベクトル図を使用して求めることができます

3相回路の対称動作モードを計算する例は、付録3に示されています。

周期的な非正弦波電流の電気回路

電気回路における周期的な非正弦波電流および電圧は、非正弦波EMFまたは非線形要素がそれらの中に存在する場合に発生する。正弦波交流の電気回路における実EMF、電圧および電流は、様々な理由により正弦波とは異なる。電力業界では、非正弦電流または電圧の出現は望ましくない。付加的なエネルギー損失を引き起こす。しかし、非正弦波の値がEMF、電流、電圧の主要な形態である技術（無線工学、自動化、コンピュータ技術、半導体変換技術）の広い領域があります。

線形電気回路が周期的な非正弦波EMFの発生源にさらされたときにそれらを計算するための簡単な理論情報と計算技術を考えてみましょう。

4.1。周期関数の三角系列への分解

知られているように、全ての周期関数は、第1の種類の有限数の不連続点と、ある期間の有限数の最大値および最小値とを有し、

は、三角法（フーリエ級数）に分解することができます。

このシリーズの最初の用語は、 一定成分 、第2項 - 一次または一次高調波 。残りのシリーズは、 高調波 .

各ハーモニクスの和の正弦を明らかにする式では、次のような形式になります。

解析関数の場合 f （ωt）を計算すると、次の式を使用して一連の係数を計算できます。

その後、シリーズの高調波成分の振幅および初期位相が計算されます。

工学で遭遇する周期関数の大部分のフーリエ級数の係数は、参考データまたは電気工学の教科書に記載されています。

発電機と受信機の位相を三角で接続する

第三段階C、第3の位相Zの終わりの開始 - - 1つの相の電源の三角形を接続する場合（3.12図）Xの端部は、第二相の第二の端部Yの相Bの開始と接続された第1相Aの開始C A、B及びC相の始まりレシーバに3本のワイヤで接続します。

対称型EMFシステムでは、ソースの位相を閉じた三角形に接続することが可能です。

ĖA +ĖB +ĖC = 0。

三角形による巻線の接続が正しく実行されない場合、すなわち 1つの点において、2つの相の端部または始まりが接続され、三角形の輪郭における全EMFがゼロと異なり、大きな電流が巻線を流れる。これは電源の緊急モードであり、したがって許容できません。

三角によって接続されたときの終わりと位相の始めとの間の電圧は、線ワイヤ間の電圧である。したがって、三角形で接続すると、線間電圧は相電圧に等しくなります。

線路導体の抵抗を無視すると、ライン電圧を等しくすることができる消費者ライン電圧電源：U AB = U AB、UのBC = U BC、UのCA = U CA. 受信機の位相Z ab、Z bc、Z caにおいて、相電流İab、¬bcおよび¯caが生じる。相電圧Úab、Úbc、Úacの条件付き正の方向は、相電流の正の方向と一致する。線形電流の条件付き正の方向は、電源からレシーバへと取られます。

三角形で接続されているときの星による接続とは異なり、相電流は線形電流と等しくありません。受信機の位相における電流は、式

線電流は相電流から決定することができ、ノードa、b、cの第1のキルヒホッフ則に従った式を構成する（図3.12）

方程式系の左辺と右辺を加算すると（3.20）、我々は

A + B + C = 0、

すなわち、線形電流の複素数の和は、対称および非対称の負荷の両方でゼロです。

対称的な負荷

Z ab = Z bc = Z ca = Zejφ、

すなわち、 Z ab = Z bc = Z ca = Z、φab =φbc =φca =φである。

線形（同相）電圧U AB、U BC、U CAは対称であるので、相電流は対称系を形成する

それらの絶対値は等しく、互いに対しての位相シフトは120°である。

リニア電流

対称的な電流系を形成する（図3.13,3.14）。

ベクトル図（図3.14）では、位相電流は位相電圧より角度φだけ遅れています（受信機位相は誘導性である、すなわちφ\u003e 0°と仮定します）。ここでは、電圧U ABがゼロ相。図から、任意の線形電流が相電流よりも1倍大きいことがわかります。線形電流İAは、相電流Àabよりも30°だけ遅れており、同じ角度でİBİbcから、İCから˙ca。

したがって、三角形で接続されている場合、対称負荷の線形電流の実効値は、相電流の実効値よりも時間が大きく、U = UΦであり、 I A = I F.

一様な位相負荷では、三角で接続された三相回路の計算を一相の計算に減らすことができる。

相電圧U F = U相電流I L・F = U F / Z P、線電流Iは、L = I F、位相シフト角φ= arctg（X F / R F）。