Laboratoare fizică

LUCRAREA NR.2

STUDIUL CIRCUITELOR TRIFAZATE

1. SCOPUL LUCRĂRII

Lucrarea are drept scop punerea în evidenţă a circuitelor trifazate cu conexiune stea şi triunghi, definirea tensiunilor de fază şi linie şi a curenţilor de fază şi linie şi trasarea diagramelor fazoriale pentru tensiuni şi curenţi, studiul teoremei lui Blondel, a metodelor de măsurare a puterii şi energiei electrice în circuite trifazate cu sau fără conductor de nul.

2. CONSIDERAŢII TEORETICE

2.1. Generalităţi. Definiţii.

Reţeaua trifazată este ansamblul constituit din trei circuite electrice monofazate în care acţionează o tensiune electromotoare de aceiaşi frecvenţă, dar cu faze iniţiale diferite.

Reţeaua trifazată este simetrică dacă defazajul dintre oricare două tensiuni este de , iar amplitudinile tensiunilor trifazate sunt egale (fig.6.1).

Dacă una din condiţii nu este îndeplinită, sistemul de tensiuni este nesimetric.

Un receptor trifazat este echilibrat, atunci când impedanţele celor trei faze sunt egale. Ĩn caz contrar receptorul este neechilibrat.

Circuitele trifazate sunt cu conexiune stea sau triunghi la generator sau receptor (fig.6.2).

Conexiunea în stea a celor trei faze ale generatorului sau receptorului se realizează legând împreună sfârşitul fazelor R’, S’, T’. Punctul în care se unesc cele trei faze se numeşte punct de nul.

Conexiunea în triunghi a celor trei faze ale generatorului sau receptorului se realizează legând sfârşitul primei faze R’ cu începutul fazei a doua S, sfârşitul fazei a doua S’ cu începutul fazei a treia T şi sfârşitul fazei a treia cu începutul primei faze R.

Pentru cele două conexiuni se definesc următoarele tensiuni şi curenţi:

- tensiunea de fază care este tensiunea dintre începutul şi sfârşitul fazei respective;

- tensiunea de linie care este tensiunea dintre începuturile a două faze;

- curentul de fază care este curentul ce circulă prin înfăşurarea unei faze a sursei sau prin impedanţa care formează o fază a receptorului;

- curentul de linie care este curentul ce circulă prin firele liniei de transport dintre sursă şi receptor;

- curentul pe firul de nul care este pus în evidenţă la conexiunea în stea.

2.2. Circuite trifazate cu conexiunea în stea

Se consideră un receptor trifazat cu conexiunea stea (figura 6.3), unde s-au făcut următoarele notaţii:

- tensiunile de fază

- tensiunile de linie

- impedanţele fazelor

Aplicăm teorema I a lui Kirchhoff în nodul N:

(6.1)

Aplicăm teorema a II-a a lui Kirchhoff pe ochiul format din două borne de alimentare şi două impedanţe ale receptorului şi rezultă:

(6.2)

Rezultă că cele 3 tensiuni de linie Ul12 , Ul23 Ul31 formează în planul

complex un triunghi. Acest triunghi este oarecare dacă tensiunile sunt nesimetrice sau este echilateral dacă tensiunile sunt simetrice (fig.6.4).