Рис.3
В каждую фазу трехфазной сети включили сопротивления так, как показано на рис. 3. Линейное напряжение сети U =220B. Определить: фазные и линейные токи, углы сдвига фаз, активную, реактивную и полную мощности трех фаз.
Дано: U=220 В; r1=10 Ом; r2=6 Ом; xC=6 Ом; xL=11 Ом.
Решение
В схеме соединения «треугольник» Uф = Uл = 220 В. Система фазных напряжений приемников в комплексной форме будет иметь вид:
UAB=Uлej30°=220ej30°=190,526+j110 В
UBC=Uлe-j90°=220e-j90°=-j220 В
UCA=Uлej150°=220ej150°=-190,526+j110 В
Комплексные сопротивления фаз и углы сдвига фаз между фазными напряжениями и токами:
ZAB=r1=10 Ом
ZAB=r12+x2=102+02=10 Ом
φAB=arctgxr1=arctg010=0°
ZBC=jxL=j11=11ej90° Ом
ZBC=r2+xL2=02+112=11 Ом
φBC=90°
ZCA=r2-jxC=6-j6=8,485e-j45° Ом
ZCA=r22+-xC2=62+-62=8,485 Ом
φCA=arctg-xCr2=arctg-66=-45°
Фазные токи определяются согласно закону Ома:
IAB=UABZAB=220ej30°10=22ej30°=22∙cos30°+jsin30°=19,053+j11 А
IBC=UBCZBC=220e-j90°11ej90°=20e-j180°=20∙cos-180°+jsin-180°=-20 А
ICA=UCAZCA=220ej150°8,485e-j45°=25,927e-j165°=25,927∙cos-165°+jsin-165°=-25,044-j6,71 А
Линейные токи определяются из фазных по первому закону Кирхгофа:
IA=IAB-ICA=19,053+j11--25,044-j6,71=44,096+j17,71=47,52ej21,882° А
IA=44,0962+17,712=47,52 А
φIA=arctg17,7144,096=21,882°
IB=IBC-IAB=-20-19,053+j11=-39,053-j11=40,572e-j164,269° А
IB=-39,0532+-112=40,572 А
φIB=arctg-11-39,053-π=-164,269°
IC=ICA-IBC=-25,044-j6,71--20=-5,044-j6,71=8,395e-j126,93° А
IC=-5,0442+-6,712=8,395 А
φIC=arctg-6,71-5,044-π=-126,93°
Активная мощность фаз:
PAB=r1IAB2=10∙222=4840 Вт
PCA=r2ICA2=6∙25,9272=4033,333 Вт
Реактивная мощность фаз:
QBC=xLIBC2=11∙202=4400 вар
QCA=-xCICA2=-6∙25,9272=-422,822 вар
Полная мощность фаз:
SAB=PAB2=48402=4840 ВА
SBC=QBC2=44002=4400 ВА
SCA=PCA2+QCA2=4033,3332+-422,8222=4055,435 ВА
Активная, реактивная и полная мощности всей цепи:
P=PAB+PCA=4840+4033,333=8873,333 Вт
Q=QBC+QCA=4400-422,822=3977,178 вар
S=SAB+SBC+SCA=4840+4400+4055,435=13295,435 ВА