Для выбранной схемы необходимо:
1. Определить фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для четырехпроводной схемы).
2. Активную мощность всей цепи и каждой фазы в отдельности.
3. Построить совмещенную диаграмму токов и напряжений на комплексной плоскости.
Дано: Uл=127 В; Ra=16,8 Ом; Rb=8 Ом; Rc=8 Ом; Xa=14,2 Ом; Xb=6 Ом; Xc=4 Ом.
Рисунок 3.1 – Расчетная схема
Решение
Расчет токов производим комплексным методом.
Определяем фазные напряжения:
Uф=Uл3=1273=73,323 В
Представим фазные напряжения в комплексном виде, при условии, что начальная фаза фазы a будет равна нулю:
Ua=73,323 В
Ub=73,323e-j120°=-36,662-j63,5 В
Uc=73,323ej120°=-36,662+j63,5 В
Записываем сопротивления фаз в комплексном виде:
Za=Ra-jXa=16,8-j14,2=21,997e-j40,206° Ом
Zb=Rb-jXb=8-j6=10e-j36,87° Ом
Zc=Rc+jXc=8+j4=8,944ej26,565° Ом
При соединении нагрузки по схеме «звезда» линейные токи равны фазным
. Определяем комплексные фазные токи:
Ia=UaZa=73,32321,997e-j40,206°=3,333ej40,206°=2,546+j2,152 А
Ib=UbZb=73,323e-j120°10e-j36,87°=7,332e-j83,13°=0,877-j7,28 А
Ic=UcZc=73,323ej120°8,944ej26,565°=8,198ej93,435°=-0,491+j8,183 А
Определяем ток в нейтральном проводе:In=Ia+Ib+Ic=2,546+j2,152+0,877-j7,28-0,491+j8,183=2,932+j3,055=4,234ej46,182° А
Определим активную мощность каждой фазы и всей цепи:
Pa=Ra∙Ia2=16,8∙3,3332=186,663 Вт
Pb=Rb∙Ib2=8∙7,3322=430,107 Вт
Pc=Rc∙Ic2=8∙8,1982=537,633 Вт
P=Pa+Pb+Pc=186,663+430,107+537,633=1154,403 Вт
Строим векторную диаграмму токов и напряжений (рис