Расчет электрических цепей трехфазного переменного тока
Дано:
U1=127 B
R1=5 Ом
XL1=3 Ом
XL2=6 Ом
XL3=7 Ом
R2=9 Ом
Определить
Показания приборов
Построить векторную диаграмму линейных и фазных напряжений и токов.
Решение
Вольтметр V1 включен между линейными проводами
U1=UЛ=127 B
1. Симметричная нагрузка соединена «треугольником», имеет активный характер
При соединении «треугольником»
Uл=Uф=127 BIл=3Iф
Вольтметр V3 показывает фазное напряжение на сопротивлении R2
U2=Uф=127 B
Фазные токи
IФa=IФb=IФc=UфR2=1279=14.1 А
Амперметр A4 показывает фазный ток через сопротивление R2
I4=IФ=14.1 А
Линейные токи
IA=IB=IC=3Iф=3*14.1=24.4 А
Амперметр A3 показывает линейный ток
I3=Iл=24,4 А
Построим векторную диаграмму
Масштаб
mi=4 A/см
mu=20 A/см
Отложим вектора линейного напряжения, располагая их под углом 1200 относительно друг друга
. Так как нагрузка активная то отложим фазные токи вдоль векторов напряжения.
Линейные токи равны геометрической разности фазных токов.
IA=IФa+-IФc
IB=IФb+-IФa
IC=IФc+-IФb
Измерим линейные токи
lIA=lIB=lIC=6.1 см
IA=IB=IC=lIA*mi=6.1*4=24.4 A
2. несимметричная нагрузка соединена «звездой», имеет активно – индуктивный характер
При соединении «звездой»
Uл=3Uф=127 BIл=Iф
Uф=UA=UB=UC=Uл3=1273=73 B
Вольтметр V2 показывает фазное напряжение на сопротивлении ZA
U2=UФ=73 B
Полные сопротивления фаз
ZA=R1+XL1=5+3=5,8 Ом
ZB=R1+XL2=5+6=7.8 Ом
ZC=R1+XL3=5+7=8.6 Ом
Фазные токи
IA=UAZA=735.8=12.6 A
IB=UBZB=737.8=9.4 A
IC=UCZC=738.6=8.5 A
Амперметр A1 показывает линейный ток через сопротивление ZA
I1=IA=12.6 А
Определим углы сдвига фаз между током и напряжением
φA=arccosR1ZA=arccos55.8=310
φB=arccosR1ZB=arccos57.8=500
φC=arccosR1ZC=arccos58.6=540
Для определения тока в нулевом проводе построим векторную диаграмму
Отложим вектора фазного напряжения, располагая их под углом 1200 относительно друг друга