2.2 Выполнение ргр 2 в среде ewb
После запуска программы EWB на рабочем поле собирают
заданную схему. С помощью амперметров и вольтметра проверяют
значения токов ветвей и узлового напряжения Uab. Для этого опция
измеряемых величин у используемых приборов должна быть
переустановлена с DC на AC. Не меньший интерес представляет
определение фазового сдвига токов относительно узлового напряжения.
Для это поступают следующим образом:
⎯ выбирают условное направление тока в одну точку, например b, которую
заземляют;
⎯ амперметры в ветвях схемы используют в качестве шунтов для съема
сигналов тока;
⎯ один из выводов осциллографа, например А, присоединяют к точке а для
измерения узлового напряжения Uab, на второй вход осциллографа
поочередно подают токовые сигналы с точек 1, 2, 3.
В результате получают углы сдвига фаз токов I1, I2, I3 с выбранным
условным направлением векторов относительно узлового напряжения
Uab, вектор которого принимают с нулевой начальной фазой, как
базовый.
Такой эксперимент служит неплохой проверкой правильности
расчетов, а, главное, позволяет с помощью осциллографа увидеть
синусоидально изменяющиеся величины во времени.
3. Расчетно-графическая работа №3
Расчет и анализ трехфазной цепи синусоидального тока при
симметричном источнике питания
Задание
Для заданной электрической цепи выполнить следующее:
1. Рассчитать фазные и линейные токи и напряжения приёмника.
2. Определить мощность потребления энергии и коэффициент
мощности приемника.
22
3. Построить топографическую диаграмму, совмещенную с векторной
диаграммой токов.
3.1 Выполнение ргр№3 в среде MathCad
Схема электрической цепи приведена на рис. 3.1,
ее исходные данные:
Uф=220,
Z4=15+25j–сопротивление приемника в фазе а,
Z5=15-25j–сопротивление приемника в фазе b,
Z6=25j– сопротивление приемника в фазе с,
Zl=8+4j– сопротивление линии,
Zn=10+15j–сопротивление нулевого провода,
f=50Гц.
На рабочем листе эти значения следует записать следующим
образом:
Определим значения ЭДС в комплексном виде, учтя, что они
смещены относительно друг друга на 120 градусов.
Так как нейтральный провод обладает сопротивлением,
необходимо найти напряжение смещения нейтрали. Для этого достаточно
записать только формулу и, если все значения сопротивлений и ЭДС
были определены ранее, то MathCAD сам подставит цифры, и решение
будет выглядеть следующим образом:
Найдя
напряжение смещения, определим токи
цепи, для этого
просто запишем закон Ома в общем виде, а цифры в формулу подставит
программа. Тут же найдем модули токов, нажав на панели “калькулятор”
кнопку со значком модуля.
Здесь как и ранее выражения комплексных величин в MathCADe
записаны без черточек.
Расчет тока в нейтральном проводе для проверки выполнен двумя
способами.
Зная линейные токи (при соединении звездой они же являются и
фазными), можно определить фазные напряжения:
После того как токи и напряжения приёмников определены,
можно приступить к определению выделившейся мощности и
нахождению показаний ваттметров.
Определение мощности потребления энергии и коэффициента мощности
активная и реактивная мощности, выделившиеся в приемниках:
определим активную и реактивную мощности, выделившиеся на проводах
определим полную мощность
определим коэффициент мощности cos(α)
найдем показания ваттметров
сравним
показания ваттметров с расчетами
Равенство мощностей, посчитанных разными способами,
подтверждает правильность расчетов.
Теперь можно приступить к расчету
потенциалов различных точек схемы, т.е. построению топографической
диаграммы.
Для этого заземляем любую точку схемы, например точку N, т.е. считаем,
что ее потенциал равен нулю, а все остальные потенциалы схемы находим
относительно заземленной точки. Например:
