Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Порядок розрахунку.






 

1)Перетворити схему з’єднання навантаження “зіркою” в еквівалентну схему з’єднання “трикутником”. Тоді схема прийме вигляд (рис.3.2.):

Рис.3.2.Розрахункові проміжні схеми навантаження

2)Скласти відповідні провідності сторін трикутників та знайти еквівалентний трикутник опорів:
zab1= za1+ zb1+

zbc1= zb1+ zc1+

(3.1)

zca1= zc1+ za1+

у ab1+ у ab2= у ab, звідки z ab= у ab-1

у bc2+ у bc2= у bc, звідки z bc= у b-1 (3.2.)

у ca2+ у ca2= у ca, звідки z ca= у ca -1

 

3)Перетворити еквівалентний “трикутник” опорів в еквівалентну “зірку”, де

а) z a= ; б) z b= ; в) z c= (3.3.)

4)Побудувати кінцеву розрахункову схему:

Рис.3.3.Кінцева розрахункова схема.

5)Визначити напругу зміщення нейтралі

UNn= (3.4.)

де y A= za -1 ; y B= zb -1 ; y C= zc - 1

6)Визначити струми ІA ІB ІC

ІА=(ЕА - UNn)* у A ІB=(ЕB - UNn)* у B ІC=(ЕC - UNn)* у C (3.5.)

7)Визначити фазні та лінійні напруги навантаження:

а) UA=IA* z a, UB=IB* z b, UC=IC* z c.б)Uab=Ua-Ub; Ubc=Ub-Uc; Uca=Uc-Ua … (3.6.)

8)Визначити фазні струми за схемою трикутника:

Іаb2 = , Іbc2= , Іca2 = (3.7.)

9)Знайти лінійні струми навантаження за схемою трикутника:

ІА2= Іаb2- Іca2; IB2= - Іаb2+ Іbc2; ІС2= Іca2 - Іbc2 (3.8.)

10)Визначити лінійні струми навантаження за схемою зірки:

ІА- ІА2; ІB1= ІB- ІB2 ; ІC1= ІC- (3.9.)

 

 

4.Потужності трифазних кіл синусоїдного змінного струму та їх вимірювання.

4.1.Потужність у чотирипровідному трифазному колі при симетричному навантаженні та її вимірювання.

 

4.1.1.Найбільш характерним видом симетричного навантаження трифазних чотирипровідних кіл є трифазні двигуни, що являють собою активно-індуктивне навантаження, при якому їх фазні струми відстають від фазних напруг на кут φ.

Як відомо миттєві значення фазних напруг дорівнюють:

uA=Uф* *sinω t

uB=Uф* *sin(ω t-120°) (4.1.)

uC=Uф* *sin(ω t-240°)

Тоді миттєві значення фазних струмів рівняються:

іАф* * sin(ω t- φ);

іBф* * sin(ω t-120°- φ); ……………………………………… (4.2.)

іCф* * sin(ω t-240°- φ);

Визначимо миттєві значення повних потужностей:

SA= uA* іА = Uф* Іф*cos φ - Uф* Іф*cos(2ω t- φ);

SB= uB* іB = Uф* Іф*cos φ - Uф* Іф*cos(2ω t- φ -120°); …….. (4.3.)

SC= uC* іC = Uф* Іф*cos φ - Uф* Іф*cos(2ω t- φ -240°);

Тоді загальна повна миттєва потужність трифазного кола дорівнює

S= SA+ SB+ SC=3* Uф* Іф*cos φ =Р ………………………………………. (4.4.)

Отже, миттєве значення потужності трифазного симетричного споживача не залежить від часу і дорівнює активній потужності, Р.

 

4.1.2.Вимірювання потужності в чотири провідному трифазному електричному колі виконується одним ватметром, що підключається в одну з фаз і до нейтрального проводу згідно схеми наведеної на рис.4.1. Загальна активна потужність навантаження буде дорівнювати потрійному значенню потужності, що показав ватметр в одній фазі: Р =3*Pф.

 

Рис.4.1.Схема вимірювання потужності при z a= z b= z c

 

4.2.Потужність у чотирипровідному трифазному колі при несиметричному навантаженні та її вимірювання.

4.2.1.При несиметричному навантаженні необхідно визначити потужність окремо в кожній фазі.При цьому більш доцільно визначити потужність в комплексному вигляді.Тоді повна потужність буде дорівнювати:

S = UA ІA*+ UB ІB*+ UC ІC*,

S A= UA ІA*= UAe j ІA e jφ =UA ІA cos φ +j UA ІAsin φ =PA+jQA (4.5.)

S B= UB ІB*= UBe -j12 ІB e j(120+φ ) =UB ІB cos φ +j UB ІBsin φ =PB+JQB

S C= UC ІC*= UCe -j24 ІC e j(240+φ ) =UC ІC cos φ +j UC ІCsin φ =PC+JQ C

Звідки загальна повна потужність дорівнює:

S = S A+ S B+ S C=(PA+ PB+ PC)+j(QA+ QB+QC)=Р+jQ, …………………. (4.6.)

де Р= PA+ PB+ PC= UA ІA cos φ + UB ІB cos φ + UC ІC cos φ - загальна активна потужність

Q= QA+ QB+QC = UA ІAsin φ + UB ІBsin φ + UC ІCsin φ - загальна реактивна потужність

4.2.2.Вимірювання потужності у чотири провідному трифазному колі при несиметричному навантаженні здійснюється за допомогою трьох ватметрів що підключаються також як у попередньому випадку, але в кожну фазу за схемою(рис.4.2):

Рис.4.2.Схема вимірювання потужності при za zb zc.

4.2.3.Вимірювання потужності у трипровідному трифазному колі при несиметричному навантаженні.

При відсутності нейтрального проводу потужність у трифазному колі вимірюється за допомогою двох ватметрів за схемою(рис.4.3.):

 

Рис.4.3. Схема вимірювання потужності при za zb zc та zNn=∞

 

Тоді загальна активна потужність буде дорівнювати сумі показів ватметрів:

Р=РАС= UлІл cos φ, ……………………………………… (4.7.)

а загальна реактивна потужність буде дорівнювати різниці показів ватметрів помноженій на :

Q=(РАС) = UлІл sin φ, ……………………………………… (4.8.)

де φ =arctg = , a S=

4.2.4. Вимірювання реактивної потужності у три провідному трифазному колі при симетричному навантаженні.

Вимірювання реактивної потужності здійснюється при симетричному режимі одним ватметром за схемою наведеною на рис 4.4.

Рис.4.4. Схема вимірювання реактивної потужності при za= zb= =zc та

zNn=∞.

Як видно із схеми вимірювання, ватметр ввімкнуто таким чином, що його струмова обмотка підключена в лінійний провід фази А, обмотку напруги під’єднано початком до лінійного проводу фази В, а кінцем до лінійного проводу фази С, тобто ватметр вимірює лінійний струм ІА, який при активно-індуктивному навантаженні відстає від фазної напруги UА на кут φ, а обмотка напруги вимірює лінійну напругу Ubc. Побудуємо векторну діаграму струму ІА та напруг Ubc, UА , UВ , UС на комплексній площині (рис.4.5.).

Із векторної діаграми наочно видно, що потужність, яку вимірює ватметр, дорівнює добутку векторів ІА та Ubc, тобто:

Р= Ubc* ІА* cos (90-φ)= Ubc ІА sin φ =Q/ , де

Ubc=Uл= Uф, а Іл= Іф= ІА, тоді Q= Uф Іф sin φ ………………. (4.9.)

Враховуючи, що ватметр вимірює активну потужність, тобто Р= Q/ .

Тоді Q= Р……………………………………………… (4.10)

Таким чином, при вимірюванні цим способом реактивна потужність дорівнює показу ватметра помноженому на .

Рис.4.5.Векторна діаграма.

 

4.3.Вимірювання потужності в трифазному колі при симетричному навантаженні та відсутності нейтрального проводу.

 

У випадку відсутності нейтрального проводу при симетричному навантаженні необхідно створити штучну нейтральну точку за схемою, що наведено на рис.4.6.

Uw=Uф , де R=R1+Rw


Рис.4.6.Схема вимірювання потужності при za= zb= =zc та zNn=∞.

 

Контрольні запитання

1. В яких випадках виникає несиметричний режим у трифазній системі?

2. Що таке напруга зміщення нейтралі і як її розрахувати?

3. Як розрахувати несиметричну чотири провідну трифазну систему?

4. Побудуйте векторну діаграму напруг несиметричної трифазної системи при з’єднанні зіркою, нехтуючи опорами фаз генератора.

5. Як змінюватиметься струм у нейтральному проводі при зміні опору однієї із фаз навантаження?

6. Як розрахувати несиметричну трипровідну трифазну систему при з’єднанні фаз зіркою?

7. Як змінюється напруга зміщення нейтралі при зміні опору однієї із фаз у три провідній системі?

8. Як розрахувати три провідну трифазну несиметричну систему у випадку з’єднання фаз трикутником?

9. Як змінюються напруги між лінійними проводами і землею, коли один з проводів замкнеться на землю?

10. Як розрахувати індуктивність дугогасної котушки?

11. Як розрахувати розгалужене несиметричне трифазне коло?

12. Як зміняться фазні та лінійні струми навантаження при з’єднанні фаз трикутником, якщо обірвати один із лінійних проводів?

13. Як зміняться фазні та лінійні струми навантаження, якщо буде обрив в одній із фаз навантаження, з’єднаного трикутником?

14. Як зміняться фазні напруги і струми генератора, якщо буде обрив в одній із його фаз, з’єднаних трикутником?

15. Як зміниться режим генератора при неправильному з’єднанні однієї із фаз у схему трикутника?

16. Чому дорівнює миттєве значення потужності симетричного трифазного навантаження?

17. Як виміряти активну потужність, яку споживає симетричне трифазне навантаження в чотири провідній системі?

18. Як виміряти активну потужність, яку споживає несиметричне трифазне навантаження в чотири провідній системі?

19. Як виміряти активну потужність, яку споживає несиметричне трифазне навантаження в три провідній системі?

20. Як виміряти реактивну потужність, яку споживає симетричне трифазне навантаження?

21. Як за допомогою одного ватметра виміряти активну потужність, яку споживає симетричне трифазне навантаження в три провідній системі?


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.016 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал