Составим, на основании законов Кирхгофа, систему уравнений для расчета токов во всех ветвях цепи и запишем ее в дифференциальной и символической формах
Дифференциальная форма:
E1m | ф1 | Е1`m | ф`1 | E2m | ф2 | E`2m | ф`2 | E3m | ф3 | E`3m | ф`3 |
В | град | В | град | В | град | В | град | В | град | В | |
В символической форме:
Подставив численные значения, получим:
Определим комплексы действующих значений токов, воспользовавшись символическим методом расчета. Запишем выражения для мгновенных значений токов.
Данная цепь является простой разветвленной, она может быть решена методом свертывания. Определим Z эквивалентное:
Подставив численные значения, получим:
;
Определим ток в неразветвленной части цепи.
Определим напряжение на зажимах а, в.
Определим токи в параллельных ветвях.
3) Составим баланс мощностей в комплексной форме, выполнив соответствующие вычисления.
Классический метод.
Определим эквивалентную проводимость параллельных ветвей.
Определим эквивалентные сопротивления ветви а,в.
Град
Определим эквивалентное сопротивление.
;
Определим ток в неразветвленной части ветви и угол между ЭДС E3 и током I3.
;
Определим напряжение на зажимах а b.
Определим токи в параллельных ветвях и углы ᵠ.
Баланс мощностей.
;
;
Рассчитаем погрешность при расчете активной мощности:
– в допустимых
пределах.
Рассчитаем погрешность при расчете реактивной мощности:
– в допустимых пределах.
4)Построим на комплексной плоскости векторную диаграмму напряжений и токов.
Задача№3
В трехфазной системе нагрузка соединена в звезду с нейтральным проводом. Определить:
1. Фазные и линейные токи.
2. Угол сдвига фаз между током и напряжением в каждой фазе.
3. Активную, реактивную и полную мощность потребляемую системой.
При обрыве фазы А определить режимы в остальных двух фазах при наличие нейтрального провода и без него.
Для всех случаев построить векторные диаграммы.
UФ | RФ | XLФ | ХСФ |
Объединение в одну цепь нескольких подобных по структуре цепей синусоидального тока одной частоты с независимыми источниками энергии широко применяются в технике. Объединяемые цепи синусоидального тока принято называть фазами, а всю объединенную систему цепей – многофазной системой. Для получения трехфазной системы необходимо определенным образом соединить фазы источника энергии и приемника. Возможны два способа соединения в трехфазной системе – соединение фаз источника и приемника звездой и треугольником.
Изобразим схему трехфазной системы объединенную в звезду.
Определяем фазные и линейные токи.
UL= =381В
полное сопротивление в фазе: ZФ=
ZФ= =60 Ом
UФ= UL
IФ= UФ/ ZФ=220/60=3.67 A;
Линейный ток: IФ= IL=3.67 A
2)Угол сдвига фаз:
φФ=arctg(XФ/ RФ)= arctg((XLФ-XCФ)/ RФ)= arctg(1.33) ≈53˚