- •Общие указания по изучению дисциплины
- •Обязательная литература
- •Дополнительная литература
- •1. Рабочая программа дисциплины
- •1.1. Цель и задачи дисциплины
- •1.2. Содержание дисциплины
- •1.2.1. Содержание программы для студентов строительного факультета
- •1.2.2. Содержание расчетно-графических работ (ргр) и контрольных заданий
- •1.2.3. Тематический план лекций для студентов строительного факультета специальности 29.03 дневной и вечерней формы обучения
- •1.2.4. Тематический план лекций для студентов технологического факультета специальности 27.03 дневной формы обучения
- •1.2.5. Лабораторные занятия по дисциплине для студентов строительного факультета специальности 29.03
- •1.2.6. Лабораторные занятия по дисциплине для студентов технологического факультета специальности 27.03
- •1. Контрольные задания
- •1. Требования к выполнению контрольных заданий
- •2. Котрольные задания Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •3. Расчетно-графическая работа (ргр)
- •4. Пояснения к выполнению заданий Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Приложение 1
- •Приложение 2
Задача 3
Задача содержит расчет трехфазной цепи переменного тока при соединении приемников электрической энергии в звезду или треугольник. Студенты должны разобраться в заданной схеме соединения и в соотношениях линейных и фазовых токов и напряжений для этой схемы.
1. Определить полное сопротивлений каждой фазы приемника энергии потребителя:
, при этом X = XL – XC.
2. Определить фазное напряжение Uф в зависимости от схемы соединения:
для треугольника: Uф = UЛ;
для звезды: Uф = UЛ .
3. Определить токи в каждой фазе потребителя .
4. Активная мощность трехфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз, которые можно определить, зная ток и сопротивление каждой фазы:
для треугольника: ;
для звезды: .
5. Определить линейные токи IA, IB, IC в зависимости от схемы соединения:
для звезды IA=Iф;
для треугольника проще всего найти токи IA графически из векторной диаграммы (см. п.6). Аналитическое определение линейных токов производится по теореме косинусов для косоугольного треугольника:
; (α = 120° – φСА – φАВ);
; (β = 120° – φАВ – φВС);
; (γ = 120° – φВС – φСА).
Угол φ определяется для каждой фазы или .
6. При соединении треугольником напряжения Uф = Uл, поэтому построение векторной диаграммы начинаем с построения в выбранном масштабе векторов фазных и линейных напряжений.
Угол сдвига по фазе между Uф и Iф зависит от характера нагрузки. При активной Uф и Iф совпадают, при активно-индуктивной – Iф отстает от Uф на угол φ, при активно-емкостной – Iф опережает Uф на угол φ. Определив угол φ в каждой фазе потребителя ( ) строим токи Iф, затем по уравнению:
IA = IAB - ICA
IB = IBC - IAB
IC = ICA - IBC
строим линейные токи и определяем их числовое значение.
7. При соединении звездой с нулевым проводом фазные напряжения Uф равны между собой и определяются .
Построение векторной диаграммы начинаем с построения в выбранном масштабе векторов фазных напряжений UA, UB, UC.
Линейные напряжения строим по уравнениям: UAB = UA - UB.
Токи Iф = Iл строим в зависимости от угла φ в каждой фазе.
Строим ток нулевого провода IN = IA·IB·IC и определяем его величину.
Рассмотрим пример. Пусть заданы схема цепи (рис.12), ее параметры: Uл=36 В; XC=XL=5,2 Ом; R=9 Ом. Напряжение фаз источника и нагрузки одинаковы: В.
А; А.
Рисунок 12. Схема соединения потребителей электрической энергии в звезду
Для звезды линейные токи равны токам фаз А.
Построение векторной диаграммы (рис.13) начинаем с построения в выбранном масштабе векторов линейных и фазных напряжений.
Угол сдвига по фазе между током и напряжением можно найти из треугольника сопротивлений. В активно-индуктивной нагрузке ток по фазе отстает от напряжения, а в активно-емкостной нагрузке опережает его на угол φ. Для данной схемы: φА=90°, φВ=30°, φС=-30°. На основании первого закона Кирхгофа для узла «О» ток нулевого провода I1 равен геометрической сумме токов фаз IА, IВ, IС: IN = IА + IВ + IС.
Рисунок 13. Векторная диаграмма