Практикум_розрах_роб_1_2_3
.pdf
mI = 10 А/см |
U AB |
+1 |
||
mU =100 |
|
|||
|
|
|
|
- ICA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I A |
+j |
IC |
IAB |
-j |
|
|
||||
|
|
- IBC |
ICA |
IBC |
|
|
|
||
|
|
UCA |
|
U BC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- IAB |
|
|
|
|
I B |
|
|
|
-1 |
|
Рисунок 3.6 – Векторна діаграма напруг і струмів для симетричного споживача, з’єднаного трикутником
3.2.2 НЕСИМЕТРИЧНЕ АКТИВНЕ НАВАНТАЖЕННЯ
Якщо ZАВ ZВС ZСА, то фазні струми споживача в комплексному вигляді визначають за законом Ома
I |
|
U AB |
, |
I |
|
UBC |
, |
I |
|
UCA |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB |
|
|
|
BC |
|
|
|
CA |
|
|
|
|
Z AB |
|
|
Z BC |
|
|
Z CA |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
а лінійні струми визначають за першим законом Кірхгофа |
|||||||||||
I |
I |
I |
, |
I |
I |
|
I |
, |
I |
I |
I . |
|
A |
|
AB |
CA |
|
B |
BC |
AB |
|
C |
CA |
BC |
|
Як фазні IÔ , |
так і лінійні |
I ë |
струми в цьому випадку не |
|||||||||
будуть рівні між собою.
53
Приклад 4. Навантаження у фазах ZAB = RАВ = 22 Ом,
ZBC = RВС = 10 Ом, ZCA = RCA = 11 Ом. Напруга Uл = 220 В. Визначити фазні та лінійні струми при з´єднанні фаз
трикутником. Побудувати векторну діаграму напруг і струмів. Визначимо комплексні значення фазних струмів
|
|
|
I |
U AB |
220 10 A, |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z AB |
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
220e |
j1200 |
0 |
||||||
|
|
|
I |
|
U BC |
|
|
|
|
22e j120 A, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
BC |
|
|
Z BC |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
220e |
j1200 |
0 |
|
|||||||
|
|
|
I |
|
UCA |
|
|
|
|
20e j120 |
A. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
CA |
|
|
Z CA |
|
|
|
11 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Комплексні значення лінійних струмів |
|||||||||||||||||
I |
I |
I |
10 10 j17,32 26,45e j 40,890 A, |
|
||||||||||||||
A |
AB |
CA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
I |
I |
11 j19,05 10 21 j19,05 28,35e j137,80 A, |
|||||||||||||||
B |
BC |
AB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
I |
I |
10 j17,32 11 j19,05 1 j36,37 36,38e j88,420 A. |
|||||||||||||||
C |
CA |
BC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Векторна діаграма струмів і напруг, побудована на |
|||||||||||||||||
рисунку 3.7. |
|
|
|
|
|
IC |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
mI=10 А/см |
|
|
|
|
|
+ |
|
|||||||||
|
|
mU=50 В/см I |
|
|
|
|
|
|
U ÀÂ |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BA |
|
|
I |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
UCA |
|
|
|
|
|
|
CA |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
² |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
BC |
|
|
|
|
ÑÀ |
² |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
² ÀB |
À |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
+j |
|
|
I B |
² |
ÀÂ |
|
|
|
-j |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
UÂC -1
Рисунок 3.7 – Векторна діаграма напруг та струмів для несиметричного навантаження, при з’єднанні трикутником
54
3.3 ПОТУЖНОСТІ У ТРИФАЗНИХ КОЛАХ
При симетричному навантаженні як для “зірки”, так і для “трикутника” потужності всіх трьох фаз однакові. Сумарні потужності трифазного приймача:
P 3PÔ 3UÔ IÔ cos ; |
|
Q 3QÔ 3UÔ IÔ sin . |
||||||
Оскільки при з’єднанні зіркою при симетричного |
||||||||
|
|
UÔ Uë |
|
|
|
Ië , а при з’єднанні |
||
навантаженні маємо: |
|
3 , IÔ |
||||||
|
|
|
Uë , |
IÔ Ië |
|
|
||
трикутником: |
|
UÔ |
3 , тоді добуток |
|||||
UÔ IÔ Uë Ië |
|
|
||||||
3 для обох видів з’єднань однаковий. Отже, |
||||||||
незалежно від схеми з’єднання (зіркою чи трикутником) при симетричному навантаженні маємо
P 
3Uë Ië cos ,
Q
3Uë Ië sin ,
S 
3U ë Ië .
Впаспортних даних трифазних споживачів даються лінійні напруги, а не фазні. Наприклад, коли вказується напруга лінії електропередавання 500 кВ (ЛЕП-500), то мають
на увазі лінійну напругу. Тому при струмах і напругах індексом “Л” у формулах нехтують. Кут у формулах – це
кут між фазною напругою й фазним струмом приймача.
При несиметричному навантаженні активну,
реактивну та повну потужності визначають для кожної фази :
P PÔA ÐÔB ÐÔC UAIA cos A UB IB cos B UC IC cos C ; Q QÔA QÔB QÔC UAI A sin A UB IB sin B UC IC sin C ;
S 
P2 Q2 .
55
При активно-ємнісному характері навантаження фази кут 0 , sin 0 , отже, реактивна потужність цієї фази
Q 0 .
Для трифазного кола, з’єднаного зіркою чи трикутником, при симетричному чи несиметричному навантаженні можна також обчислити потужність в комплексному вигляді
~ |
* |
* |
* |
S |
U AI |
A UB I |
B UC I C P jQ . |
3.4 КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1 Яке електричне коло називають трифазним?
2Що називають «фазою»?
3Від чого залежить кут зсуву фаз між векторами напруги та струму в кожній фазі навантаження?
4Дайте визначення лінійних та фазних напруг і струмів.
5Дайте визначення симетричного та несиметричного навантаження.
6Які способи сполучення фаз споживача використовуються на практиці?
7Що розуміють під напругою зміщення нейтралі?
8Які співвідношення між лінійними та фазними напругами в колах при симетричному та несиметричному навантаженнях, сполучених зіркою і трикутником?
9Яке призначення нейтрального проводу?
10У яких випадках напруга зміщення нейтралі буде дорівнювати нулю?
56
Додаток А
А.1 ПРОГРАМА ВИКОНАННЯ ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ 1.1
Для електричного кола, яке відповідає номеру варіанта
ізображене на відповідному рисунку, виконати наступне:
1Скласти рівняння за законами Кірхгофа і розрахувати значення струмів.
2Визначити струми в усіх вітках схеми методом контурних струмів.
3Визначити струм, вказаний у варіанті, методом еквівалентного генератора.
4Побудувати потенціальну діаграму для будь-якого контура, який охоплює дві ЕРС.
5Скласти баланс потужностей.
Примітка: Значення ЕРС вибрати за вказівкою
викладача.
А.2 ВИХІДНІ ДАНІ ДО ЗАВДАННЯ 1.1
Таблиця А.1 – Вихідні дані до завдання 1.1
варіанта№ |
рисунка№ |
|
|
Ом |
|
|
|
|
В |
|
А |
|
|
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
|
R5 |
R6 |
E |
E |
E |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
01 |
1 |
10 |
6 |
10 |
8 |
|
10 |
4 |
15 |
10 |
25 |
I5 |
02 |
15 |
15 |
5 |
10 |
7 |
|
10 |
6 |
25 |
15 |
10 |
I1 |
03 |
16 |
10 |
5 |
2 |
8 |
|
11 |
15 |
10 |
12 |
16 |
I4 |
04 |
11 |
4 |
8 |
6 |
10 |
|
13 |
10 |
9 |
30 |
15 |
I1 |
|
|
|
|
|
|
57 |
|
|
|
|
|
|
варіанта№ |
рисунка№ |
|
|
Ом |
|
|
|
|
В |
|
А |
|
|
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
|
R5 |
R6 |
E |
E |
E |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
05 |
17 |
20 |
30 |
10 |
30 |
|
15 |
4 |
10 |
15 |
40 |
I4 |
06 |
3 |
4 |
13 |
9 |
10 |
|
5 |
6 |
8 |
16 |
10 |
I4 |
07 |
7 |
30 |
40 |
60 |
80 |
|
100 |
45 |
12 |
13 |
20 |
I4 |
08 |
20 |
6 |
5 |
8 |
14 |
|
7 |
8 |
17 |
20 |
14 |
I3 |
09 |
8 |
50 |
80 |
90 |
30 |
|
60 |
100 |
18 |
26 |
10 |
I1 |
10 |
10 |
100 |
60 |
45 |
50 |
|
80 |
50 |
25 |
8 |
20 |
I5 |
11 |
9 |
17 |
12 |
14 |
10 |
|
15 |
8 |
14 |
20 |
8 |
I2 |
12 |
18 |
30 |
40 |
20 |
10 |
|
15 |
45 |
30 |
25 |
10 |
I6 |
13 |
12 |
15 |
15 |
20 |
10 |
|
15 |
14 |
15 |
20 |
30 |
I4 |
14 |
4 |
10 |
30 |
20 |
16 |
|
10 |
15 |
14 |
20 |
8 |
I3 |
15 |
13 |
14 |
17 |
10 |
12 |
|
20 |
25 |
15 |
30 |
25 |
I6 |
16 |
5 |
24 |
10 |
15 |
17 |
|
12 |
18 |
25 |
45 |
35 |
I3 |
17 |
14 |
9 |
20 |
10 |
40 |
|
30 |
22 |
15 |
30 |
10 |
I6 |
18 |
6 |
5 |
10 |
12 |
7 |
|
8 |
15 |
12 |
15 |
30 |
I4 |
19 |
19 |
5 |
7 |
10 |
4 |
|
15 |
20 |
10 |
15 |
13 |
I1 |
20 |
2 |
8 |
10 |
6 |
15 |
|
21 |
26 |
25 |
30 |
14 |
I2 |
21 |
15 |
20 |
8 |
14 |
11 |
|
15 |
6 |
15 |
9 |
45 |
I6 |
22 |
1 |
20 |
8 |
3 |
12 |
|
16 |
22 |
10 |
12 |
30 |
I4 |
23 |
16 |
6 |
12 |
9 |
15 |
|
20 |
15 |
10 |
20 |
30 |
I1 |
24 |
11 |
30 |
60 |
75 |
50 |
|
100 |
60 |
20 |
40 |
160 |
I3 |
25 |
17 |
15 |
30 |
17 |
8 |
|
12 |
9 |
10 |
20 |
50 |
I1 |
26 |
3 |
6 |
20 |
14 |
15 |
|
8 |
9 |
10 |
16 |
15 |
I3 |
27 |
7 |
19 |
6 |
9 |
12 |
|
16 |
7 |
10 |
30 |
20 |
I2 |
28 |
20 |
9 |
8 |
12 |
24 |
|
10 |
13 |
35 |
25 |
10 |
I5 |
29 |
8 |
25 |
12 |
15 |
6 |
|
10 |
18 |
15 |
18 |
36 |
I6 |
|
|
|
|
|
|
58 |
|
|
|
|
|
|
варіанта№ |
рисунка№ |
|
|
Ом |
|
|
|
|
В |
|
А |
|
|
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
|
R5 |
R6 |
E |
E |
E |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
10 |
16,5 |
9 |
7 |
22 |
|
12 |
7,5 |
25 |
14 |
10 |
I4 |
31 |
9 |
10 |
18 |
6 |
13 |
|
22 |
12 |
20 |
12 |
15 |
I3 |
32 |
18 |
5 |
6 |
13 |
15 |
|
20 |
7,5 |
10 |
16 |
22 |
I2 |
33 |
12 |
22 |
18 |
15 |
13 |
|
12 |
10 |
15 |
30 |
40 |
I1 |
34 |
4 |
18 |
25 |
13 |
9 |
|
15 |
22 |
30 |
9 |
18 |
I2 |
35 |
13 |
6 |
10 |
18 |
15 |
|
13 |
9 |
15 |
9 |
30 |
I4 |
36 |
5 |
6 |
16 |
7,5 |
18 |
|
10 |
12 |
25 |
15 |
20 |
I1 |
37 |
14 |
13 |
15 |
12 |
10 |
|
15 |
8 |
20 |
10 |
25 |
I2 |
38 |
6 |
8 |
15 |
8 |
10 |
|
12 |
20 |
10 |
15 |
12 |
I5 |
39 |
19 |
8 |
10 |
15 |
6 |
|
9 |
10 |
18 |
20 |
30 |
I4 |
40 |
2 |
12 |
15 |
10 |
16 |
|
8 |
7 |
30 |
15 |
10 |
I6 |
41 |
15 |
6 |
3 |
5 |
4 |
|
5 |
2 |
10 |
4 |
16 |
I3 |
42 |
1 |
7 |
4 |
2 |
4 |
|
6 |
8 |
5 |
10 |
15 |
I3 |
43 |
16 |
2 |
4 |
7 |
5 |
|
8 |
5 |
10 |
15 |
18 |
I5 |
44 |
11 |
10 |
20 |
25 |
20 |
|
17 |
15 |
20 |
50 |
35 |
I6 |
45 |
17 |
5 |
10 |
5 |
6 |
|
4 |
7 |
10 |
9 |
48 |
I2 |
46 |
3 |
2 |
7 |
5 |
6 |
|
5 |
8 |
15 |
28 |
20 |
I2 |
47 |
7 |
30 |
10 |
15 |
20 |
|
25 |
10 |
47 |
12 |
14 |
I1 |
48 |
20 |
6 |
5 |
8 |
14 |
|
7 |
8 |
10 |
15 |
22 |
I6 |
49 |
8 |
13 |
20 |
25 |
10 |
|
17 |
30 |
13 |
20 |
15 |
I2 |
50 |
10 |
27 |
15 |
11 |
30 |
|
20 |
12 |
16 |
14 |
40 |
I3 |
51 |
9 |
7 |
12 |
4 |
9 |
|
15 |
8 |
34 |
17 |
10 |
I5 |
52 |
18 |
15 |
20 |
13 |
5 |
|
14 |
12 |
27 |
15 |
20 |
I1 |
53 |
12 |
15 |
12 |
10 |
9 |
|
8 |
7 |
10 |
17 |
22 |
I2 |
54 |
4 |
6 |
15 |
11 |
3 |
|
10 |
15 |
13 |
18 |
16 |
I5 |
|
|
|
|
|
|
59 |
|
|
|
|
|
|
варіанта№ |
рисунка№ |
|
|
Ом |
|
|
|
|
В |
|
А |
|
|
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
|
R5 |
R6 |
E |
E |
E |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
13 |
4 |
7 |
5 |
6 |
|
12 |
8 |
13 |
20 |
18 |
I2 |
56 |
5 |
5 |
11 |
5 |
12 |
|
7 |
8 |
26 |
13 |
10 |
I2 |
57 |
14 |
9 |
10 |
8 |
10 |
|
15 |
11 |
19 |
25 |
20 |
I5 |
58 |
6 |
5 |
10 |
12 |
7 |
|
4 |
7,5 |
25 |
12 |
18 |
I3 |
59 |
19 |
5 |
7 |
5 |
4 |
|
10 |
10 |
14 |
28 |
15 |
I2 |
60 |
2 |
8 |
5 |
6 |
7,5 |
|
10 |
13 |
12 |
22 |
10 |
I5 |
61 |
15 |
13 |
10 |
18 |
16 |
|
10 |
8 |
25 |
34 |
10 |
I4 |
62 |
1 |
13 |
10 |
8 |
16 |
|
22 |
11 |
10 |
24 |
32 |
I2 |
63 |
16 |
8 |
12 |
20 |
13 |
|
10 |
7 |
22 |
10 |
17 |
I4 |
64 |
11 |
20 |
40 |
20 |
35 |
|
30 |
8 |
70 |
90 |
10 |
I2 |
65 |
17 |
10 |
16 |
8 |
10 |
|
8 |
6 |
10 |
20 |
25 |
I3 |
66 |
3 |
8 |
13 |
18 |
10 |
|
20 |
12 |
32 |
16 |
11 |
I6 |
67 |
7 |
26 |
8 |
12 |
16 |
|
22 |
9 |
24 |
17 |
34 |
I3 |
68 |
20 |
14 |
10 |
12 |
28 |
|
14 |
16 |
40 |
12 |
20 |
I4 |
69 |
8 |
11 |
16 |
22 |
8 |
|
14 |
20 |
50 |
25 |
16 |
I3 |
70 |
10 |
22 |
12 |
9 |
30 |
|
10 |
16 |
45 |
20 |
18 |
I2 |
71 |
9 |
24 |
14 |
8 |
13 |
|
30 |
16 |
12 |
40 |
24 |
I4 |
72 |
18 |
6 |
8 |
22 |
20 |
|
14 |
30 |
46 |
23 |
8 |
I5 |
73 |
12 |
15 |
12 |
10 |
18 |
|
16 |
14 |
28 |
14 |
26 |
I3 |
74 |
4 |
12 |
7 |
22 |
12 |
|
10 |
15 |
26 |
28 |
14 |
I4 |
75 |
13 |
16 |
14 |
10 |
12 |
|
20 |
11 |
20 |
10 |
15 |
I5 |
76 |
5 |
8 |
11 |
10 |
24 |
|
16 |
14 |
25 |
18 |
36 |
I4 |
77 |
14 |
9 |
20 |
16 |
40 |
|
30 |
22 |
30 |
21 |
40 |
I1 |
78 |
6 |
15 |
20 |
22 |
16 |
|
14 |
15 |
30 |
40 |
38 |
I6 |
79 |
19 |
15 |
14 |
10 |
16 |
|
15 |
20 |
18 |
36 |
20 |
I3 |
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
варіанта№ |
рисунка№ |
|
|
Ом |
|
|
|
В |
|
А |
|
|
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
E |
E |
E |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
2 |
8 |
10 |
6 |
15 |
20 |
26 |
34 |
14 |
6 |
I1 |
81 |
15 |
16 |
13 |
20 |
16 |
12 |
10 |
35 |
10 |
16 |
I2 |
82 |
1 |
25 |
12 |
10 |
15 |
20 |
16 |
25 |
50 |
30 |
I2 |
83 |
16 |
10 |
15 |
20 |
25 |
16 |
20 |
35 |
40 |
25 |
I6 |
84 |
11 |
5 |
20 |
25 |
9 |
7 |
10 |
50 |
25 |
10 |
I3 |
85 |
17 |
20 |
40 |
12 |
10 |
15 |
10 |
15 |
30 |
45 |
I5 |
86 |
3 |
10 |
30 |
22 |
20 |
12 |
15 |
40 |
38 |
75 |
I1 |
87 |
7 |
25 |
10 |
15 |
20 |
27 |
12 |
17 |
34 |
47 |
I6 |
88 |
20 |
15 |
12 |
20 |
35 |
17 |
20 |
55 |
25 |
30 |
I2 |
89 |
8 |
37 |
20 |
25 |
10 |
17 |
30 |
34 |
18 |
20 |
I4 |
90 |
10 |
27 |
15 |
11 |
37 |
20 |
22 |
26 |
38 |
14 |
I1 |
91 |
9 |
17 |
30 |
10 |
22 |
8 |
20 |
18 |
10 |
30 |
I1 |
92 |
18 |
8 |
10 |
6 |
12 |
7 |
16 |
33 |
17 |
26 |
I3 |
93 |
12 |
9 |
15 |
25 |
22 |
20 |
17 |
25 |
38 |
17 |
I5 |
94 |
4 |
30 |
8 |
26 |
15 |
25 |
18 |
15 |
30 |
50 |
I1 |
95 |
13 |
10 |
17 |
25 |
30 |
26 |
17 |
50 |
26 |
19 |
I3 |
96 |
5 |
15 |
27 |
13 |
35 |
17 |
20 |
23 |
48 |
52 |
I5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
97 |
14 |
22 |
25 |
20 |
10 |
7,5 |
6 |
35 |
45 |
15 |
I3 |
98 |
6 |
12,5 |
25 |
15 |
7 |
20 |
8 |
35 |
20 |
14 |
I2 |
99 |
19 |
13 |
17 |
25 |
10 |
8 |
25 |
30 |
17 |
48 |
I6 |
00 |
2 |
20 |
25 |
15 |
40 |
36 |
18 |
50 |
27 |
39 |
I3 |
61
А.3 РОЗРАХУНКОВІ СХЕМИ ДО ЗАВДАННЯ 1.1
|
R5 |
E5 |
|
|
|
|
|
E4 |
R4 |
E6 |
R6 |
|
|
||
|
|
R1 |
|
E2 |
|
|
E3 |
|
R2 |
E1 |
R3 |
|
|
|
|
|
Рисунок А.1 |
|
|
|
E3 |
|
R3 |
|
E6 |
R5 |
E5 |
|
R6 |
|
|
R2 |
|
R1 |
R4 |
|
|
E1 |
|
|
E2 |
E4 |
|
|
Рисунок А.2 |
|
|
|
62 |
|
|