Пример расчёта цепи переменного тока со смешанным соединением электроприёмников методом проводимостей и полного сопротивления.
Задача 2. Пусть в сеть переменного тока напряжением U включена цепь, схема которой показана на рис.6. Сопротивления всех элементов известны, необходимо найти действующие значения токов в цепи и мощности: полную, активную и реактивную.
Рис.6
РЕШЕНИЕ 1. Вычисляем активные и реактивные проводимости ветвей, включенных между узлами b и c. · активная проводимость 2-й ветви
· активная проводимость 3-й ветви
· реактивная проводимость 2-й ветви (индуктивная)
· реактивная проводимость 3-й ветви (емкостная)
(т.к. )
2. Полная проводимость участка bc:
3. Находим активную и реактивную составляющие полного сопротивления участка bc.
На данном этапе решения исходную электрическую цепь можно представить схемой замещения, изображенной на рис.7. Она состоит из трёх электроприёмников (двух активных и одного реактивного), соединённых последовательно. Таким образом, появляется возможность определить полное сопротивление исходной цепи, свернув её эквивалентным путём к простейшему виду (Рис.8)
4. Полное сопротивление цепи.
5. На основании закона Ома для действующих значений находим 6. Находим напряжение на участке bc. Как видно из Рис.7
. 7. Возвращаемся к исходной цепи (Рис. 6.) Находим токи: ;
8. Полная мощность цепи:
9. Активная мощность может быть найдена как сумма мощностей активных сопротивлений r1 и r2 (сумма активных мощностей
10. Реактивную мощность находим как алгебраическую сумму реактивных мощностей (мощностей реактивных сопротивлений
Замечание: Активную P и реактивную Q мощности можно найти исходя из знания угла сдвига фаз φ между напряжением U и током всей цепи I1
,
где ; - полное активное сопротивление цепи, - полное реактивное сопротивление цепи - полное сопротивление цепи 11. Строим векторную диаграмму токов и напряжений. Её построение начинаем с построения векторной диаграммы токов для параллельного участка bc. а) Проводим базисный вектор напряжения . См Рис.9; б) под углом в сторону отставания по фазе (отставание здесь обусловлено индуктивной составляющей сопротивления второй ветви) строится вектор тока ; Рис.9 в) под углом по отношению к вектору в сторону опережения по фазе (т.к. характер сопротивления третьей ветви чисто ёмкостной) строится вектор ; г) на основании 1-го закона Кирхгофа . Поэтому вектор строим как сумму векторов и (по правилу параллелограмма); д) далее переходим к построению векторов напряжений (векторной диаграммы напряжений). Строим вектор падения напряжения на активном сопротивлении r1. Направление этого вектора совпадает с направлением вектора тока (сдвиг фаз между ними равен нулю). е) завершаем построение векторной диаграммы, построением вектора полного напряжения . По второму закону Кирхгофа:
*) ЗАМЕЧАНИЕ. Углом сдвига фаз между полным током и полным напряжением является угол между векторами и . Косинус этого угла ( cos ) есть коэффициент мощности цепи.
Читайте также: b) Пример классического. Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|