Дистанционное задание по дисциплине «Электротехника и электроника»

Дистанционное задание по дисциплине «Электротехника и электроника»

Законспектировать лекцию, решить задачу

Лекция

Тема: Соединение трёхфазных цепей звездой. Несимметричная нагрузка.

План лекции

1. Соединение потребителей звездой.

2. Несимитричная нагрузка.

3. Решение типовой задачи

Ключевые слова: трёхфазная цепь, фазные, линейные напряжения и токи, соединение «звезда», несимметричная нагрузка

Литература: Б.С. Гершунский «Электротехника с основами промышленной электроники 2.п.22.3

Рис. 1 Соединение цепей звездой.

Оси обмотки простейшего трёхфазного генератора сдвинуты в пространстве одна относительно другой на равные углы 2π/3, или120⁰. Поэтому индуктированные в обмотках э.д.с. с одинаковыми амплитудами сдвинуты по фазе относительно друг друга на углы 120⁰, или на 1/3 периода. Такая система трёх э.д.с. называется симметричной.

При неравенстве амплитуд э.д.с. или неравенстве углов сдвига фаз между ними система э.д.с. будет несимметричной.

Решение типичной задачи

В трехфазную четырехпроводную сеть включены звездой лампы накаливания мощностью P=300 Вт каждая. В фазу «А» включили 30 ламп, в фазу «В» – 50 ламп и в фазу «С» – 20 ламп. Линейное напряжение сети U_ном= 380В. Определить токи в фазах и начертить векторную диаграмму цепи, из которой найти числовые значения тока в нулевом проводе.

Решение.

1. Определяем фазные напряжения цепи:

В.

2. Находим фазные токи:

А.

Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы по току: 1см - 20А и по напряжению 1 см – 80В. Построение диаграммы начинаем с вектора фазных напряжений U_A, U_B, U_C (рис. 2), располагая их под углом 120⁰ друг относительно друга. Чередование фаз обычное: за фазой А – фаза В; за фазой В – фаза С. Лампы накаливая являются активной нагрузкой, поэтому ток в каждой фазе совпадает соответствующим фазным напряжением. В фазе «А» ток А, поэтому на диаграмме он выразится вектором, длина которого равна 41/20=2,05 см. длина вектора фазного напряжения U_A составит 220/80=2,75 см. аналогично строим вектора токов и напряжений в остальных фазах. Ток I₀ в нулевом проводе, получаем 1,75 см, поэтому I₀=1,75*20=35 А. Векторы линейных напряжений на диаграмме не показаны, чтобы не усложнять чертеж.

Рисунок 2

Самостоятельная работа Решение задачи

В трехфазную четырехпроводную сеть включены звездой лампы накаливания мощностью P=600 Вт каждая. В фазу «А» включили 10 ламп, в фазу «В» – 100 ламп и в фазу «С» – 80 ламп. Линейное напряжение сети U_ном= 380В. Определить токи в фазах и начертить векторную диаграмму цепи, из которой найти числовые значения тока в нулевом проводе.