Практическая работа №4 «Расчёт трёхфазных электрических цепей освещения» Задание: В соответствии с порядковым номером из списка в журнале, или по индивидуальному заданию…

Для решения задачи, начнем с определения параметров трёхфазной электрической цепи.

Шаг 1: Определение фазного напряжения \( U_f \)

В четырехпроводной сети трехфазного тока, при схеме звезда, фазное напряжение \( U_f \) можно вычислить из линейного напряжения \( U_{л} \) по следующей формуле:

\[ U_f = \frac{U_{л}}{\sqrt{3}} \]

При данных \( U_{л} = 220 \, В \):

\[ U_f = \frac{220}{\sqrt{3}} \approx 127 \, В \]

Шаг 2: Определение мощности, потребляемой каждой фазой \( P Ф \)

Мощность, потребляемая каждой фазой, рассчитывается по формуле:

\[ P_f = P_{\text{ламп}} \times n \]

Для каждой фазы:

• Для фазы A: \[ P_A = 60 \, Вт \times 17 = 1020 \, Вт \]

• Для фазы B: \[ P_B = 60 \, Вт \times 51 = 3060 \, Вт \]

• Для фазы C: \[ P_C = 60 \, Вт \times 51 = 3060 \, Вт \]

Шаг 3: Определение общего потребления мощности \( P \)

Общее потребление мощности \( P \) в цепи составляет сумму мощностей фаз:

\[ P = P_A + P_B + P_C = 1020 + 3060 + 3060 = 7140 \, Вт \]

Шаг 4: Определение токов в каждой фазе \( I_f \)

Токи в каждой фазе рассчитываются по формуле:

\[ I_f = \frac{P_f}{U_f} \]

Для каждой фазы:

• Для фазы A: \[ I_A = \frac{P_A}{U_f} = \frac{1020}{127} \approx 8.03 \, A \]

• Для фазы B: \[ I_B = \frac{P_B}{U_f} = \frac{3060}{127} \approx 24.11 \, A \]

• Для фазы C: \[ I_C = \frac{P_C}{U_f} = \frac{3060}{127} \approx 24.11 \, A \]

Шаг 5: Определение тока в нулевом проводе \( I_0 \)

Ток в нулевом проводе \( I_0 \) определится по формуле:

\[ I_0 = I_A + I_B + I_C \]

Так как I_B и I_C равны, можем записать:

\[ I_0 = I_A + I_B + I_C = 8.03 + 24.11 + 24.11 \approx 56.25 \, A \]

Итоги расчетов

• Фазные напряжения \( U_f \) : 127 В
• Мощности фаз \( P_F \) :
  • \( P_A = 1020 \, Вт \)
  • \( P_B = 3060 \, Вт \)
  • \( P_C = 3060 \, Вт \)
• Общая мощность \( P = 7140 \, Вт \)
• Токи фаз \( I_f \) :
  • \( I_A \approx 8.03 \, A \)
  • \( I_B \approx 24.11 \, A \)
  • \( I_C \approx 24.11 \, A \)
• Ток в нулевом проводе \( I_0 \approx 56.25 \, A \)

Векторная диаграмма

Для построения векторной диаграммы напряжений и токов:

1. Задает оси для фазных напряжений \( U_A, U_B, U_C \) и соответствующих токов \( I_A, I_B, I_C \).
2. Настраивает направление токов и напряжений относительно друг друга (фаза, например, с углом 0°, 120° и 240°).
3. Изображает векторы и измеряет \( I_0 \) (по правилу параллелограмма можно вычислить \( I_0 \)).

На практическом экзамене вам может потребоваться графически представить эту информацию.