Рекомендації до виконання контрольної роботи з дисципліни "Теоретичні основи електротехніки", страница 4

Для побудуви векторної діаграми обираємо масштаб по струму: 1 см - , 10 А, по напрузі: 1 см - 80 В. Потім в обраному масштабі відкладемо вектори фазних (вони ж лінійні) напруг Uав, Uвс, Uса під кутом 120 відносно один одного (Рис. 8, б). Під кутом  φAB= —90° до вектора напруги UAB відкладаємо вектор струму Iав; в фазі ВС вектор струму Iвс, повинен відставати від вектора напруги Uвс на кут φBC=36 050', а в фазі СА вектор струму ICA збігається з вектором напруги UCA. Потім будуємо вектори лінійних струмів на підставі відомих рівнянь

            IA=IAB- ICA = IAB+ (-ICA);  IB = IBC+(-IAB);  IC = ICA+(-IBC)

Вимірюючи довжини векторів лінійних струмів та користуючись обраним масштабом, знаходимо значення лінійних струмів:

            IA=11 А; IB=57А;Iс=47 А.

Приклад 9. По векторній діаграмі для трифазного кола(Рис. 9, а) визначити характер навантажень в кожній фазі, визначити   опір та накреслити схему вмикання. Навантаження несиметричне, з'єднане в трикутник. Значення напруг, фазних струмів та кутів зміщення фаз вказані на діаграмі.

Розв’язок  Розглядаючи векторну діаграму, можна визначити, що струм Iав в фазі АВ збігається з напругою Uав, значить до фази АВ ввімкнено активний опір:

RAB=UAB/IAB=220/22=10 Ом.

У фазі ВС струм Iвс випереджує напругу на кут φBC= -90 , значить до фази ВС ввімкнено активно - індуктивний опір

XBC=UBC/IBC=220/10=22 Ом.

у фазі СА струм Iса відстає від напруги Uса на кут φCA = -36 50', значить до фази СА ввімкнено активно-індуктивний опір

ZCA=UCA/ICA=220/44=5 Ом.

Очевидно,

RCA = ZCA cosφCA =5 cos 360 50'=5*0.8=4 Ом;

xCA =zCA sinφCA =5 sin 360 50'=5*0.6=3 Ом.

2. На підставі обчислень креслимо схему кола(Рис. 9, б).

Приклад 10. У трифазне чотирипровідне коло ввімкнено піч, що представляє симетричне навантаження, з'єднане трикутником, та несиметричне освітлювальне навантаження у вигляді ламп накалювання, з’єднаних зіркою (Рис. 10,а). Потужність кожної фази печі Рп=- 10кВт. Потужність

Рис. 10

кожної лампи Рл = 200 Вт, кількість ламп у фазах nа = 50; nв = 40; nс = 40. Номінальна напруга кола Uном = 380 В. Визначити показники всіх приладів, ввімкнених до ланцюга.

Розв’язок Знаходимо фазні струми, які використовує піч:

IAB=IBC=ICA=Pn/UHOM =10.1000/380=26.3 А.

Таким чином, амперметр А 1 покаже силу струму 26,3 А.

2. Лінійні струми, що використовує симетричне навантаження, перевищують фазні у уз рази, тобто Iа = Iв = Іс = √3 * 26,3 = 45,5 А. Це значення покаже амперметр А 2.

     

3. Визначаємо фазні струми, які використовуються лампами. Лампи з'єднані зіркою та ввімкнені до фазних напруг Uа = Uв = Uс = Uном/√3 = 380 / √3 = 220 В. Цю напругу покаже вольтметр Vл. Тому фазні струми

Амперметри А3, А4, А5, що ввімкнені до лінійних проводів, відповідно покажуть ці струми.

4. Для визначення струму в нульовому проводі Іо накреслимо в масштабі векторну діаграму кола, де включені лампи. Вибираємо масштаб для напруг і струмів: І см -100В; 1 см - 10 А. Потім у прийнятім масштабі відкладаємо вектори фазних напруг Uа, Uв та Uс, розташовуючи їх під кутом 120 градусів один стосовно одного (Рис. 10, б). Чергування фаз звичайне: за фазою А - фаза В, за фазою В - фаза С. Лампи накалювання є активним навантаженням, тому струм у кожній фазі збігається з відповідною фазною напругою. У фазі А струм Iа = 45,4 А, тому на діаграмі він висловиться вектором, довжина якого дорівнює 45,4:10 = 4,54 см; довжина вектора фазної напруги UA складе;

220: 100= 2,2 см. Аналогічно будуємо вектори струмів і напруг в інших фазах. Струм Іо у нульовому проводі визначається геометричною сумою всіх трьох фазних струмів. Міряючи довжину вектора струму Іо, що виявилася рівною 1,5 см, одержимо значення струму в нульовому проводі Іо = 15 А. Вектори лінійних напруг на діаграмі не показані, щоб не ускладнювати креслення.