Тема 6. Трифазні кола.

Завдання 6. Розрахунок струмів в трифазній мережі з несиметричним режимом роботи.

В трифазну чотирипровідну мережу з лінійною напругою U_л увімкнули різні за характером опори. В кожній фазі містяться кілька опорів, ввімкнених послідовно: резистор R, котушка індуктивності L, ємність С. У випадку відсутності відповідного параметра у таблиці варіантів, даний елемент у колі теж відстутній. Накреслити схему трифазного кола згідно даних таблиці варіантів. Визначити лінійні струми і накреслити в масштабі векторну діаграму кола. За векторною діаграмою визначити числове значення струму в нейтральному проводі.

Вихідні дані для виконання розрахунку.

Uл, В	RA, Ом	RВ, Ом	RС, Ом	LA, Гн	LВ, Гн	LС, Гн	СА, мкФ	СВ, мкФ	СС, мкФ
380	12	40	36	0,2	-	-	-	-	74

Порядок виконання розрахунку:

1. Накреслити електричну схему трифазного кола згідно таблиці варіантів.

2. Обчислення фазної напруги трифазного кола:

----------- = В.

3. Обчислюємо опори реактивних елементів:

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

4. Обчислюємо реактивний опір у кожній фазі трифазного кола як різницю між індуктивним х_L і ємнісним x_C опорами:

Ом;

Ом;

Ом.

5. Обчислюємо повний опір фази:

Ом;

Ом;

Ом.

6. Визначаємо кути фазового зсуву між напругою і струмом:

º;

º;

º.

Для побудови векторних діаграм необхідно враховувати знак фазового кута φ: при позитивних кутах фазна напруга випереджатиме струм на кут φ, при φ=0 напруга і струм співпадають по фазі (вектори мають однаковий напрямок), якщо кут φ від’ємний, напруга відстає по фазі на кут φ від струму.

6. Обчислюємо струми у вазах кола:

А;

А;

А.

6. Обчислення активної потужності у фазах:

Вт;

Вт;

Вт.

6. Обчислення реактивної потужності у фазах:

вар;

вар;

вар.

10. Побудова векторних діаграм струмів і напруг трифазної системи. Виходячи з значень фазних напруг і струмів у колі, задаємось масштабами напруги і струму з таким розрахунком, щоб векторна діаграма не була занадто громіздкою чи занадто малою. Так, в нашому випадку фазна напруга U_ф= В, тому прийнявши масштаб напруги m_u= В/мм, матимемо довжину вектора фазної напруги U_ф/m_u= / = мм.

Для струмів приймаємо масштаб струму m_i= мм. При цьому маємо наступні довжини векторів струмів: І_А (І_А / m_i = мм); І_В (І_В / m_i = мм); І_С (І_С / m_i = мм).

Порядок побудови векторів

10.1. Будуємо комплексну площину, у якої вісі +1 та +j повернуті на кут 90º проти годинникової стрілки.

10.2. Відкладаємо вектори фазних напруг U_фА, U_фВ, U_фС, під кутами 0º, -120º, -240º відповідно (від’ємні кути відкладаються за годинниковою стрілкою відносно вісі +1).

10.3. Знаючи зсув по фазі між напругою (відставання чи випередження та величину кута φ), відкладаємо вектори струмів.

10.4. Додавши вектори струмів, отримуємо вектор струму в нейтральному проводі І_N. Визначаємо його довжину в мм. В нашому випадку _____________ мм. Помноживши це число на масштаб струму, маємо струм нейтрального проводу, рівний І_N=_________________А.

В чому полягає перевага трифазних систем порівняно з однофазними?

[2], п. 6.1,ст.106