Пример расчета цепи трехфазного переменного тока
Расчет выполнен средствами пакета Matchcad.
При вычислениях использованы функции:
fi(X):=arg(X) ; ffi (X,Y):= fi(X)- fi(Y); grad(X):= X
Фазные и линейные напряжения
Фазные напряжения
Комплексное значение
| Модуль
| Фазный угол
|
U a = 220.000 В
U b = -110.000 – 190.526 j В
U c = -110.000 + 190.526 j В
|
| U a| = 220.000 В
| U b| = 220.000 В
| U c| = 220.000 В
|
fi(U a):= 0. 0
fi(U b):= -120 0
fi(U c):= 120 0
|
Линейные напряжения U ab:= U a - U b; U bс:= U b - U с; U ca:= U с - U а
Комплексное значение
| Модуль
| Фазный угол
|
U AB = 330.000 + 190.526 j В
U BC = -331.051 j В
U CA = -330.000 + 190.526 j В
|
| U AB| = 381.051 В
| U BC| = 381.051 В
| U CA| = 381.051 В
|
fi(U AB):= 30 0
fi(U BC):= -90 0
fi(U CA):= 150 0
|
Соединение приемников «звездой»
Расчетная схема
Дано:
| R1:= 70 Ом
Х1:= 90 Ом
Uf:= 220 В
| Х2:= 25 Ом
R3:= 50 Ом
|
Рис. 2.10. Исходная (а) и расчетная (б) схемы электрической цепи
Комплексные сопротивления фаз: Z a:= R1+ j X1; Z b:= -j∙X2 ; Z c:= R3.
Комплексное значение
| Модуль
| Фазный угол
|
Z a = 70.000 + 90.000j Ом
Z b = -25.000j Ом
Z c = 50.000 Ом
|
| Z a|= 114.018 Ом
| Z b|= 25.000 Ом
| Z c|= 50.000 Ом
|
fi(Z a)= 52.125 0
fi(Z b)= -90. 0
fi(Z c)= 0. 0
|
Соединение приемников «звездой с нейтральным проводом»
Комплексные фазные токи: I А:= ; I B:= ; I C:= .
Комплексное значение
| Модуль
| Фазный угол
| Разность фаз
|
I А:= 1.185 – 1.523j А
I B:= 7.621 – 4.400j А
I C:=-2.200 + 3.811j А
|
| I А| =1.930 А
| I B| =8.800 А
| I C| =4.400 А
|
fi(I А) =-52.10
fi(I B) =-300
fi(I C) =120 0
|
fii(U a, I A)= 52.1250
fii(U b, I B)=-900
fii(U c, I C)= 0 0
|
Комплекс тока в нейтральном проводе I N:= I А + I B + I C.
Комплексное значение
| Модуль
| Фазный угол
|
I N = 6.606-2.113j A
|
| I N|= 6.935 A
|
fi(I N)= -17.7350
|
Проверка:
1. Угол между векторами тока и напряжения в фазах А, В, и С должен соответствовать углу комплекса сопротивления соответствующей фазы Z a, Z в, Z c.
2. Сумма векторов токов в фазах должна быть равна вектору тока в нейтральном проводе.
|
Рис. 2.11 Векторная диаграмма комплексных токов и напряженийприемников, соединенных «звездой с нейтральным проводом»
Баланс мощности
Активная мощность сопротивлений приемника
P:=(| I A|)2 R1 +(| I C|)2 R3 P = 1.229 103 Вт
Реактивная мощность сопротивлений приемника
Q:=(| I A|)2∙X1 +(| I B|)2 X2 Q = -1.601∙103 вар
Комплекс полной мощности приемника
S:= P + j∙Q S = 1.229∙103 - 1.601j∙103 В·А | S |= 2.018∙103 В·А
Комплекс полной мощности трехфазного источника (I *- комплексно-сопряженный ток)
S 1:= U a∙ I A* + U b∙ I B* + U c∙ I C* S 1:= 1.229∙10 3 - 1.601∙103 В·А | S 1|= 2.018∙103 В·А
Баланс мощности сходится.
Соединение приемников «звездой без нейтрального провода»
Проводимости фаз: Y a:= ; Y b:= ; Y c:= .
Комплексное значение
| Модуль
| Фазный угол
|
Y a =5.385∙10 -3 - 6.923j∙10-3 Cм
Y b = 0.040j Cм
Y c = 0.020j Cм
|
| Y a| = 8.771∙10-3 Cм
| Y b| = 0.040 Cм
| Y c| = 0.020 Cм
|
fi(Y a) =-52.125 0
fi(Y b) = 90 0 fi(Y c) = 0 0
|
Напряжение смещения нейтрали U Nn =
U Nn = 56.259 - 156.530j В | U Nn| = 166.333 В fi(U Nn) =-70.231 0
Напряжение фаз с учетом смещения нейтрали
U an:= U a – U Nn ; U bn:= U b – U Nn ; U cn:= U c – U Nn
Комплексное значение
| Модуль
| Фазный угол
|
U an = 163.741 + 156.530j В
U bn = -166.259 - 33.996j В
U cn = - 166.259 – 347.055j В
|
| U an| = 226.523 В
| U bn| = 169.669 В
| U cn| = 384.824 В
|
fi(U an)= 43.7100
fi(U an)= -168.4440
fi(U cn)= 115.597 0
|
Комплексные фазные токи I A:= ; I B:= ; I C:=
Комплексное значение
| Модуль
| Фазный угол
| Разность фаз
|
I A = 1.965 - 0.29j A
I B = 1.360 - 6.650j A
I C = -3.325 + 6.941j A
| | I A| = 1.987 A
| I B| = 1.987 A
| I C| = 7.696 A
|
fi(I A) = -8.415 0
fi(I B) = -78.444 0
fi(I C) = 115.597 0
|
ffi (U an, I A) = 52.125 0
ffi (U bn, IB) = -90. 0
ffi (U cn, I C) = 0. 0
|
Проверка:
1. Угол между векторами тока и напряжения в фазах должен соответствовать углу комплекса сопротивления соответствующей фазы Z a, Z b и Z c.
2. Сумма фазных токов должна быть равна нулю
|
Рис.2.12 Векторная диаграмма комплексов токов и напряжений приемников соединенных
«звездой без нейтрального провода»
Баланс мощности
Активная мощность сопротивлений приемника
P:= (| I A|)2∙R1 + (| I C|)2∙R3 P = 3.238∙103 Вт
Реактивная мощность сопротивлений приемника
Q:= (| I A|)2∙X1 + (| I B|)2∙X2 Q = -796.673 вар
Комплекс полной мощности приемника
S:= (P) + j∙Q S = 3.238 103 - 796.673j ВА
Комплекс полной мощности трехфазного источника
S 1 := S 1 = 3.238∙103 - 796.673j ВА
Дата добавления: 2015-10-16; просмотров: 108 | Нарушение авторских прав
Читайте в этой же книге: Введение | Требования к оформлению контрольных работ | Расчет однофазной электрической цепи переменного тока. | Пример расчета цепи однофазного переменного тока | Соединение приемников «треугольником». | Соединение приемников «треугольником» при обрыве фазы АВ |
mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.014 сек.)