Расчет трехфазной цепи
К трехфазному источнику подключен несимметричный трехфазный приемник (рис.3.1).
Рис.3.1. Заданная схема
Требуется:
1.Определить фазные и линейные токи для заданной схемы соединения, а также ток в нейтральном проводе для схемы «звезда».2.Определить активную, реактивную и полную мощности, потребляемые трехфазным приемником.
3.Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и на ней показать векторы токов.
Решение
Дано: Uл=220В, r1=25 Ом, r3=31 Ом, XL=16 Ом, ХС=36 Ом.
Составим схему замещения и обозначим на ней все токи и напряжения (рис.3.2):
Рис.3.2. Схема замещения
Фазное напряжение приемника
Uф=Uл3=2203=127 В
Соответственно, комплексные напряжения на фазах приемника равны
UA=127ej0°=127B, UB=127e-j120°B, UC=127ej120°B
Комплексные сопротивления фаз нагрузки
ZA=r1-jXC=25-j36=43,829e-j55,22°Ом
ZB=jXL=j16=16ej90° Ом
ZС=r3=31 Ом
Фазные токи приемника при соединении «звездой» равны линейным токам, т.е.
IA=Ia, IB=Ib, IC=Ic
IA=UAZA=12743,829e-j55,22°=2,898ej55,22°=1,624 + j2,4 A
IB=UBZB=127e-j120°16ej90°=7,938e-j210°=-6,875 + j3,969 A
IC=UCZC=127ej120°31=4,098ej120°=-2,049 + j3,549 A
Ток в нейтральном проводе
IN=IA+IB+IC
IN=1,624 + j2,4+-6,875 + j3,969+-2,049 + j3,549=-7,3+j9,918=12,315ej126,35° A
2.Активная, реактивная и полная мощности, потребляемые трехфазным приемником.
Активные мощности фаз находим через квадраты модулей фазных токов:
PA=IA2·r1=2,8982·25=209,96 Вт
PB=0 Вт-фаза не содержит резистивных элементов
PC=IC2·r3=4,0982·31=520,602 Вт
Активная мощность 3-х фазного приемника
Pпр=PA+PB+PC=209,96+0+520,602=730,562 Вт
Реактивные мощности фаз:
QA=-IA2·XC=-2,8982·36=-302,342 вар
QB=IB2·XL=7,9382·16=1008,19 вар
QC=0 вар- фаза C не содержит реактивных элементов
Реактивная мощность 3-х фазного приемника
Qпр=QA+QB+QC=-302,342+1008,19+0=705,848 вар
Полная мощность 3-х фазного приемника
Sпр=Pпр+jQпр=730,562+j705,848=1015,846ej44,01° BA
3.Строим диаграмму