1.2. Розрахунок трифазного електричного кола змінного струму
1.2.1 Зміст завдання
1. Накреслити трифазну схему заміщення.
2. Визначити напруги і струми фаз споживача.
3. Розрахувати повну S, активну Р и реактивну Q потужності споживача.
4.Побудувати векторну діаграму напруги і струмів.
1.2.2. Алгоритм розрахунку трифазного кола
Початкові дані для розрахунку беруть з табл. 1.1 згідно вибраному варіанту. Схеми для розрахунку зображені на рис. 1.5 – 1.6.
-
опір,
розрахований раніше. Модуль фазної
напруги рівний напрузі на навантаженні
,
знайденому
раніше. Для схеми “трикутник”
(рис.
1.5) необхідно визначити модуль лінійної
напруги
.
Накреслити схему заміщення трифазного ланцюга, використовуючи рис. 1.5 - 1.6 з урахуванням значення опору , розрахованого раніше.
Для зручності розрахунків і побудови векторних діаграм приймемо початкову фазу напруги фази А рівної нулю, тоді
;
;
.
Для
визначення фазних струмів необхідно
визначити фазні напруги на навантаженні
,
,
для
схем:
рис.
1.5
;
;
;
рис.
1.6
;
;
;
Різні струми:
для “зірки ”
;
;
;
для “ трикутника ”
;
;
;
Лінійні струми для “ зірки ”
;
;
.
Потужності трифазного навантаження визначають на підставі наступних виразів:
(
-повні
потужності кожної фази);
;
.
Розклавши комплекс повної потужності на дійсну і уявну частині, визначають активну P і реактивну Q потужності споживання.
Векторну
діаграму напруг і струмів будують на
комплексній площині. Спочатку відкладають
вектори фазних і лінійних напруг джерела
(
співпадає
з дійсною віссю). Будують вектори фазних
напруг джерела з урахуванням схем,
зображених на рис. 1.5 - 1.6.
На цій же діаграмі в масшабе струмів будують вектори фазних струмів. Приклад побудови векторної діаграми показаний на рис. 1.11.
Рис.1.11. Векторна діаграма напруг і струмів трифазного кола.
Дані для розрахунку
;
Для приклада обрана схема (рис. 1.6). Згодно варіанту завдання креслять схему заміщення, як показано на рис. 1.12.
2. Напруги і струми:
;
;
;
=
0
Рис.1.12. Схема заміщення.
3. Потужності трифазного навантаження:
S
= 15105 В
;
P
= 13800 Вт; Q=
6143 вар.
4. Векторну діаграму див. на рис. 1.11.
Завдання № 2 Вибір електричного двигуна для виробничого механізму.
Мета завдання – ознайомити студентів з метою вибору асинхронного двигуна за еквівалентним моментом або потужністю виробничого механізму, що працює у повторно-короткочасному режимі. Електродвигун механізму повинен бути найбільш простим щодо керування, надійним в експлуатації і з найменшою вартістю і габаритами, а також з високими енергетичними показниками.
Порівняно зі всіма існуючими типами електродвигунів цим вимогам у найбільшій мірі відповідають асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором.
При виборі двигуна такого типу необхідно з’ясувати, чи задовольняються технічні вимоги: допустиме зменшення частоти обертання при збільшенні навантаження, допустима частота повторних ввімкнень, можливість швидкого і надійного пуску.
Залежно від характеру діаграми навантаження режими роботи двигунів можна звести до трьох: довготривалого - S1, короткого - S2,повторно-короткочасного - S3.
Повторно-короткочасний режим вважається довготривалим, якщо робочий цикл механізму триває більше за 10 хв. Якщо механізм працює з мало змінною частотою обертання, то вибір електродвигуна здійснюється за еквівалентною потужністю робочого циклу. Асинхронний двигун обов’язково перевіряється на перевантажувальну здатність і пусковий момент,оскільки для цього двигуна їх величини здебільшого є незначними.