Требуется:
Рассчитать все токи, линейные и фазовые.
Найти показания ваттметров и мощность, потребляемую приемниками.
Построить векторную диаграмму токов всех ветвей и топографическую
диаграмму напряжений.
Исходные данные: E = 220 В, XC1 = 111 Ом, R2 = 111 Ом, XC2 = 180 Ом,
R3 = 180 Ом.
Решение
Преобразуем треугольники сопротивлений в звезду.
Сопротивления эквивалентной звезды
Z23=13R2-jX2R3R2-jXC2+R3=13111-j180180111-j180+180=33,157-j16,604=
=37,082 e-j26,6oОм.
Проводимости ветвей
Y123=1-jXC1+Z23=1-j111+33,157-j16,604=1,908∙10-3+j7,341∙10-3=
=7,585∙10-3ej75,4oСм.
Найдем линейные токи
IA=EAY123=220 7,585∙10-3ej75,4o=0,42+j1,615=
=1,669 ej75,4oА,
IB=EBY123=220 e-j120o 7,585∙10-3ej75,4o=1,189-j1,171=
=1,669 e-j44,6oА,
IC=ECY123=220 ej120o 7,585∙10-3ej75,4o=-1,608-j0,444=
=1,669 e-j164,6oА.
Эквивалентные фазные сопротивления треугольника
Zф=R2-jX2R3R2-jXC2+R3=111-j180180111-j180+180=99,471-j49,812=
=111,246 e-j26,6oОм.
Найдем фазные токи нагрузки из 2-го закона Кирхгофа.
Iab=EA-EB-IAZ1+IBZ1Zф=-0,256+j0,929=0,963 ej105,4oА,
Ibc=EB-EC-IBZ1+ICZ1Zф=0,932-j0,242=0,963 e-j14,6oА,
Ica=EC-EA-ICZ1+IAZ1Zф=-0,676-j0,686=0,963 e-j134,6oА.
Напряжения на нагрузке
Uab=IabZф=0,963 ej105,4o111,246 e-j26,6o=20,755+j105,147=
=107,175 ej78,8oВ,
Ubс=IbсZф=0,963 e-j14,6o111,246 e-j26,6o=80,862-j70,547=
=107,175 e-j41,2oВ,
Uсa=IсaZф=0,963 e-j134,6o111,246 e-j26,6o=-101,437-j34,599=
=107,175 e-j161,2oВ.
Токи в треугольниках нагрузки
Iab2=UabZ2=107,175 ej78,8o211,473 e-j58,3o=-0,372+j0,345=0,507 ej137,2oА,
Iab3=UabR3=107,175 ej78,8o180=0,115+j0,584=0,595 ej78,8oА,
Ibc2=UbcZ2=107,175 e-j41,2o211,473 e-j58,3o=0,484+j0,15=0,507 ej17,2oА,
Ibc3=UbcR3=107,175 e-j41,2o180=0,448-j0,392=0,595 e-j41,2oА,
Ica2=UcaZ2=107,175 e-j161,2o211,473 e-j58,3o=-0,113-j0,494=0,507 e-j102,9oА,
Ica3=UcaR3=107,175 e-j161,2o180=-0,564-j0,192=0,595 e-j161,2oА.
Определим потенциалы точек треугольника.
Ua=EA-IAZ1=220-1,669 ej75,4o-j111=40,731+j48,834=
=61,878 ej48,8oВ,
Ub=EB-IBZ1=220 e-j120o-1,669 e-j44,6o-j111=19,976-j58,565=
=61,878 e-j71,2oВ,
Uc=EC-ICZ1=220 ej120o-1,669 e-j164,6o-j111=-60,706+j11,983=61,878 ej168,8oВ
Показания ваттметров
P1=ReUABIA*=Re380 ej30o1,669 e-j75,4o =446,193 Вт,
P2=ReUСBIС*=Re380 ej90o1,669 ej164,6o =-169,216 Вт.
Полная мощность потребителей
S=3IA2Z1+3Iab22Z2+3Iab32R3=276,974-j1066 ВА.
Векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряже-
ний построены на рис.