Практическая работа №4 «Расчёт трёхфазных электрических цепей освещения» Задание: В соответствии с порядковым номером из списка в журнале, или по индивидуальному заданию…
Практическая работа №4 «Расчёт трёхфазных электрических цепей освещения» Задание: В соответствии с порядковым номером из списка в журнале, или по индивидуальному заданию преподавателя произвести расчёт параметров трёхфазной электрической цепи Задача №1 (для студентов с порядковыми номерами 1-10): В четырехпроводную сеть трехфазного тока включены по схеме «звезда» (рисунок 13) три группы электрических ламп накаливания одинаковой мощности. В каждой фазе лампы соединены параллельно. Известны (таблица 7): Uл (UAB, UBC, UCA) – линейные напряжения; Pламп – мощность одной лампы; nA, nB, nC – число ламп в каждой фазе. Определить:Uф (UA, UB, UC) – фазные напряжения; Iф= IЛ(IA, IB,, IC) – фазные токи; PФ (PA, PB, PC) – мощности, потребляемые каждой фазой, P – мощность, потребляемую цепью. Построить в масштабах векторную диаграмму напряжений и токов и из нее графически определить величину тока в нулевом проводе I0. Таблица 7 – Исходные данные Известные величины Порядковый номер студента 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 UЛ,В 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 Pламп, Вт 40 100 500 60 200 25 100 40 75 150 nA,шт 44 42 11 17 66 36 22 54 50 44 nB, шт 44 42 22 51 22 142 66 108 12 11 n,c, шт 88 14 33 51 44 36 88 54 12 11
Для решения данной задачи необходимо выполнить несколько шагов:
Определение фазных напряжений \( U_f \): Так как мы имеем четырехпроводную систему с нейтральным проводом, фазные напряжения равны линейным напряжениям, деленным на √3: \[ U_f = \frac{U_{л}}{\sqrt{3}} \]
Расчет токов для каждой фазы: Сначала выясняем общее число ламп в каждой фазе и расчитаем токи. Каждый блок ламп в фазе соединен параллельно, следовательно:
- Общее количество мощностей в каждой фазе: \[ P_{Фаз} = n \cdot P_{ламп} \]
- Ток фазы получается из формулы: \[ I_f = \frac{P_{Фаз}}{U_f} \]
Расчет полной мощности: Чтобы найти полную мощность цепи \( P \), необходимо сложить мощности всех фаз: \[ P = P_A + P_B + P_C \]
Векторная диаграмма: Для построения векторной диаграммы следует учитывать, что параметры напряжений и токов смещены на 120° друг относительно друга. Текущий вектор каждого фазы будет сдвинут:
\[ I_A = I_f \angle 0° \] \[ I_B = I_f \angle -120° \] \[ I_C = I_f \angle 120° \]
Расчет тока в нулевом проводе \( I_0 \): Так как у нас трехфазная система и лампы в каждой фазе имеют одинаковое подключение, то ток в нулевом проводе определяется как: \[ I_0 = I_A + I_B + I_C \]
Далее давайте произведем расчет для каждого студента по указанной таблице, используя примерный процесс:
Примерный расчёт для студента с порядковым номером 1 (Uл = 380 В, Pламп = 40 Вт, nA = 44, nB = 44, nC = 88):
Фазные напряжения: \[ U_f = \frac{380}{\sqrt{3}} \approx 219.39 \text{ В} \]
Общие мощности фаз:
- \( P_A = 44 \cdot 40 = 1760 \text{ Вт} \)
- \( P_B = 44 \cdot 40 = 1760 \text{ Вт} \)
- \( P_C = 88 \cdot 40 = 3520 \text{ Вт} \)
Токи фаз: \[ I_A = \frac{P_A}{U_f} \approx \frac{1760}{219.39} \approx 8.01 \text{ А} \] \[ I_B = \frac{P_B}{U_f} \approx 8.01 \text{ А} \] \[ I_C = \frac{P_C}{U_f} \approx \frac{3520}{219.39} \approx 16.03 \text{ А} \]
Суммарная мощность: \[ P = P_A + P_B + P_C = 1760 + 1760 + 3520 = 7040 \text{ Вт} \]
Ток в нулевом проводе: \[ I_0 = I_A + I_B + I_C = 8.01 + 8.01 + 16.03 \approx 32.05 \text{ А} \]
Векторная диаграмма: Необходимо построить векторную диаграмму, учитывая указанные углы, и графически найти \( I_0 \).
И так далее для каждого студента в соответствии с их параметрами. Если у вас есть конкретные данные для другого студента или группы студентов, предоставьте их, и я помогу с расчетами.
