4.3. Побудова векторних діаграм напруг і струмів
При побудові топографічних діаграм напруг і струмів на комплексній площині в масштабі відкладають значення напруг й струмів таким чином, щоб виконувався другий закон Кірхгофа для напруг і перший – для струмів.
При цьому виконується паралельне перенесення векторів фазних напруг і струмів.
Приклади топографічних діаграм напруг і струмів наведені на рис. 4.5 і 4.6.
Рис. 4.5. Приклад побудови векторної діаграми напруг для з’єднання “зірка - зірка”
Рис. 4.6. Векторна діаграма струмів
4.4. Приклад виконання завдання
4.4.1. Вправа 1. Розрахувати фазні та лінійні струми й напруги, а також повну, активну та реактивну потужності. Побудувати векторну діаграму.
Вихідні дані:
Схема з’єднання – "симетрична зірка" (рис. 4.7);
Визначаємо комплексний опір фаз:
Рис. 4.7. Схема "симетрична зірка"
Визначаємо фазні та лінійні напруги і струми:
Визначаємо потужність кола:
Векторна діаграма зображена на рис. 4.8.
Рис. 4.8. Векторна діаграма для з’єднання "зірка"
4.4.2. Вправа 2. Розрахувати фазні та лінійні струми й напруги, а також повну, активну та реактивну потужності. Побудувати векторну діаграму.
Вихідні дані:
Схема з’єднання – "симетричний трикутник" (рис. 4.9);
Визначаємо комплексний опір фаз:
.
Рис. 4.9. Схема "симетричний трикутник"
Визначаємо фазні та лінійні напруги і струми:
Визначаємо потужність кола:
Векторну діаграму зображено на рис. 4.10.
Рис. 4.10. Векторна діаграма для симетричного "трикутника"
4.4.3. Вправа 3. Розрахувати фазні та лінійні струми й напруги, а також повну, активну та реактивну потужності. Побудувати векторну діаграму.
Вихідні дані:
Схема з’єднання – не симетрична зірка з нульовим проводом (рис. 4.11);
Рис. 4.11. Схема "несиметрична зірка" з нульовим проводом
Визначаємо опори фаз навантаження:
Визначаємо фазні напруги:
Визначаємо струми у фазах навантаження:
Розраховуємо потужність ланцюга:
Векторну діаграму зображено на рис. 4.12.
Рис. 4.12. Векторна діаграма з’єднання "несиметрична зірка" з нульовим проводом
4.4.4. Вправа 4. Розрахувати фазні та лінійні струми й напруги, а також повну, активну та реактивну потужності. Побудувати векторну діаграму.
Вихідні дані:
схема з'єднання – несиметрична зірка без нульового проводу (рис. 4.13); значення опорів, індуктивностей, ємностей й напруг такі ж, як й у попередній вправі.
Рис. 4.13. Схема "несиметрична зірка" без нульового проводу
Розраховуємо напругу зміщення нейтралі:
Розраховуємо напруги на фазах навантаження:
Розраховуємо струми у фазах:
Перевірка:
Розраховуємо потужність ланцюга:
Векторну діаграму зображено на рис. 4. 14.
Рис. 4.14. Векторна діаграма для з’єднання "несиметрична зірка" без нульового проводу