К источнику переменного тока с напряжением U подключены последовательно три приемника
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Исходные данные. К источнику переменного тока с напряжением U подключены последовательно три приемника (рис. 2.1)
Рисунок 2.1 – Схема цепи
Определить: ток в цепи I; напряжения на каждом из приемников U1, U2, U3; коэффициент мощности цепи cosφ; активную Pk, реактивную Qk и полную Sk мощности каждого приемника и всей цепи (построить векторную диаграмму напряжений и тока).
№ варианта U, В
R1,
Ом
X1L,
Ом
X1C,
Ом
R2,
Ом
X2L,
Ом
X2C,
Ом
R3,
Ом
X3L,
Ом
X3C,
Ом
15 100 5 11 - - - 6,2 8 - 20
Решение
Реактивные сопротивления приемников:
X1=X1L-X1C=11-0=11 Ом
X2=X2L-X2C=0-6,2=-6,2 Ом
X3=X3L-X3C=0-20=-20 Ом
Полные сопротивления приемников:Z1=R12+X12=52+112=12,083 Ом
Z2=R22+X22=02+-6,22=6,2 Ом
Z3=R32+X32=82+-202=21,541 Ом
Эквивалентное полное сопротивление:
Z=R1+R2+R32+X1+X2+X32=5+0+82+11-6,2-202=132+-15,22=20 Ом
Ток в цепи:
I=UZ=10020=5 А
Падение напряжения на каждом из приемников:
U1=I∙Z1=5∙12,083=60,412 В
U2=I∙Z2=5∙6,2=30,998 В
U3=I∙Z3=5∙21,541=107,698 В
Активные мощности:
P=R1+R2+R3∙I2=5+0+8∙52=325 Вт
P1=R1∙I2=5∙52=125 Вт
P2=R2∙I2=0∙52=0
P3=R3∙I2=8∙52=200 Вт
P=P1+P2+P3=125+0+200=325 Вт
Реактивные мощности:
Q=X1+X2+X3∙I2=11-6,2-20∙52=-380 вар
Q1=X1∙I2=11∙572=275 вар
Q2=X2∙I2=-6,2∙52=-155 вар
Q3=X3∙I2=-20∙52=-500 вар
Q=Q1+Q2+Q3=275-155-500=-380 вар
Полные мощности:S=P2+Q2=3252+-3802=500,025 ВА
S1=P12+Q12=1252+2752=302,076 ВА
S2=P22+Q22=02+-1552=155 ВА
S3=P32+Q32=2002+-5002=538,516 ВА
Коэффициенты мощности каждой ветви и всей цепи:
cosφ=R1+R2+R3Z=5+0+820=0,65
cosφ1=R1Z1=512,083=0,414
cosφ2=R2Z2=06,2=0
cosφ3=R3Z3=821,541=0,371
Для построения векторной диаграммы определим падения напряжения на элементах цепи:
UR1=IR1=5∙5=25 В
UL1=IX1L=5∙11=55 В
UC2=IX2C=5∙6,2=31 В
UR3=IR3=5∙8=40 В
UC3=IX3C=5∙20=100 В
Векторная диаграмма токов и напряжения показана на рис