Дана трехфазная электрическая цепь трехфазного переменного тока, в которой потребители соединены «звездой» с нейтральным проводом. В таблице 4 указаны величины потребителей и линейное напряжение. Необходимо определить величину линейных токов и тока в нейтральном проводе (величину нулевого тока определяют графически, в масштабе построением векторной диаграммы линейных токов и напряжений). Частота переменного тока f=50 Гц.
Таблица 4
RA, Ом СA, мкФ LA, Гн RB, Ом СB, мкФ LB, Гн RC, Ом СC, мкФ LC, Гн Uл, B
0,04
0,06
0,05 380
Рис.4.1. Схема
Решение
Дано:LA=0,04 Гн, LB,=0,06 Гн, LC,=0,05 Гн, Uл=380 B.
1.Uл=UAB=UBC=UCA=380 B
Для соединения по схеме «звезда»
Uф=Uл3=220В
Uф=UA=UB=UC=220 B
2.Определяем величины реактивных сопротивлений:
XLA=2πfL=2∙3,14∙50∙0,04=12,56 Ом
XLB=2πfL=2∙3,14∙50∙0,06=18,84 Ом
XLC=2πfL=2∙3,14∙50∙0,05=15,7 Ом
3.Определяем полное сопротивление фазы А
ZA=RA2+(XLA-XCA)2=02+(12,56-0)2=12,56 Ом
Ток в фазе А по закону Ома
IA=UAZA=22012,56=17,52 А
Определяем угол сдвига фаз между током и напряжением в фазе А
cosφA=RAZA=017,52=0 φA=90°
sinφA=XLA-XCAZA=17,52-017,52=1 φA=90°
4.Определяем полное сопротивление фазы B
ZB=RB2+(XLB-XCB)2=02+(18,84-0)2=18,84 Ом
Ток в фазе B по закону Ома
IB=UBZB=22018,84=11,68 А
Определяем угол сдвига фаз между током и напряжением в фазе B
cosφB=RBZB=018,84=0 φB=90°
sinφB=XLB-XCBZB=18,84-0 18,84=1 φB=90°
5.Определяем полное сопротивление фазы C
ZC=RC2+(XLC-XCC)2=02+(15,7-0)2=15,7 Ом
Ток в фазе C по закону Ома
IC=UCZC=22015,7=14,01 А
Определяем угол сдвига фаз между током и напряжением в фазе C
cosφC=RCZC=015,7=0 φC=90°
sinφC=XLC-XCCZC=15,7-0 15,7=1 φC=90°
6.Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по току mI=2А/см, масштаб по напряжению mU=50B/см.
Определяем длины составляющих токов
lIA=IAmI=17,52 2=8,76 см lIB=IBmI=11,68 2=5,84 см lIC=ICmI=14,01 2=7,01 см
и фазных напряжений
lUф=UфmU=22050=4,4 см lUл=UлmU=38050=7,6 см
Рис.4.2