4.Расчет электрических цепей и соединений в схемах управления автомобильного транспорта

Задача № 4

Три группы сопротивлений соединили звездой с нулевым проводом и включили в трехфазную сеть переменного тока с линейным напряжением U_ном. Активные сопротивления в фазах А, В, С соответственно равны R_A, R_B и R_C; реактивные – х_А, х_В и х_С. Характер реактивных сопротивлений (индуктивное или емкостное) указан на схеме цепи. Углы сдвига фаз в каждой фазе равны φ_А, φ_В и φ_С. Линейные токи (они же фазные) в нормальном режиме равны I_А, I_В и I_С. Фазы нагрузки потребляют активные мощности P_A, P_B и P_C и реактивные Q_A, Q_B, Q_C. В таблице вариантов указаны некоторые из этих величин и номер рисунка цепи. Для своего варианта начертить схему цепи; определить величины, отмеченные прочерками в таблице 4.4., и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи в нормальном и аварийном режиме при отключении фазы А. Из векторных диаграмм определить графически токи в нулевом проводе в обоих режимах. При вычислениях принять: sin 36⁰50`=cos 53<sup>0</sup>10`; sin 53⁰10`=cos 36<sup>0</sup>50`=0,8

№ варианта	№ рисунка	Uном, В	RA, Ом	RВ, Ом	RС, Ом	хА, Ом	хВ, Ом	хС, Ом	IА, А	IВ, А	IС, А	PA, Вт	PВ, Вт	PС, Вт	QA, вар	QВ, вар	QС, вар
3	4.8	-	-	0	-	-	-	-	20	10	16	6400	0	3840	-	4000	-

Решение:

1.Определим сопротивление фазы В

Q_B = I²_B * X_B

X_B = Q_B/I²_B = 4000/100 = 40 Ом

2.Опеределим фазное напряжение(т.к. есть линейный провод, то по правилу линейный провод обеспечивает равенство фазных напряжений при несимметричной нагрузке U_A=U_B=U_C=U_Ф)

U_Ф = Z_B * I_B = 40 * 10 = 400 B

3.Определим линейное напряжение

U_Л = U_Ф * = 400 * = 693 В

4.Определим полное сопротивление фазы С

Z_C = U_C/I_C = 400/16 = 25 Ом

5.Определим емкостное сопротивление фазы С

Q_C = I²_C * X_C

X_C = Q_C/I²_C = 3840/256 = 15 Ом

6.Определим активное сопротивление фазы С

R_C = Z²_C – X²_C = = 20 Ом

7.Определим активное сопротивление фазы А

P_A = I²_A * R_A

R_A = P_A/I²_A = 6400/400 = 16 Ом

8.Определим полное сопротивление фазы А

Z_A = U_A/I_A = 400/20 = 20 Ом

9.Определим реактивное сопротивление фазы А

Х_А = Z²_A – R²_A = = 12 Ом

10.Определим реактивную мощность фазы С

Q_C = I²_C * X_C = 256 * 15 = 3840 Вар

11.Определим реактивную мощность фазы А

Q_A = I²_A * X_A = 400 * 12 = 4800 Вар

12.Определим угля сдвига фаз

cosφ_A = R_A/Z_A = 16/20 = 0,8 → φ = 36⁰5′

cosφ_B = Z_B/Z_B = 1 → φ=90⁰

cosφ_C = R_C/Z_C = 20/25 = 0,8 → φ = 36⁰5′

13.Построим векторную диаграмму в нормальном и аварийном режиме.

Задача № 5

Номер

Uhom

Rab

Rbc

Хав

ХСА

Iав

Iвс

Ica

Рab

Рbc

Qab

Qca

При аварии

варианта

в

Ом

Ом

Ом

Ом

А

А

А

Вт

Вт

вар

вар

отключилась

3

380

38

19

0

76

-

-

-

-

-

0

-

Фаза СА

Три сопротивления соединили в треугольник и включили в трехфазную сеть с линейным напряжением U_ном. В фазах нагрузки в номинальном режиме протекают токи I_АВ, I_ВС и I_СА. При этом фазные мощности составили P_AВ, P_BС, Q_AВ, Q_СА. В таблице 4.5. указаны некоторые из этих величин, номер рисунка цепи, а также характер аварийного режима цепи. Для своего варианта начертить схему цепи; определить величины, отмеченные прочерками; начертить в масштабе векторные диаграммы цепи в нормальном и аварийном режимах. Из векторных диаграмм определить линейные токи в нормальном и аварийном режимах.

Решение:

1.Определим ток I_BC

U_Л=U_Ф

U_AB = U_BC = U_CA

I_BC = U_BC/R_BC = 380/19 = 20 A

2.Определим ток I_CA

I_CA = U_CA/X_CA = 380/76 = 5 A

3.Определим ток I_AB

I_AB = U_AB/R_AB = 380/38 = 10 A

4.Определим реактивную мощность Q_CA

Q_CA = I²_CA * X_CA = 25 * 76 = 1900 Вар

5.Определим активные мощности

P_BC = I²_BC * R_BC = 400 * 19 = 7600 Вт

P_AB = I²_AB * R_AB = 100 * 38 = 3800 Вт

5.Построим векторные диаграммы в нормальном и аварийном режиме