Лампы накаливания общей мощностью 1,8 кВт распределены на три группы и соединены звездой. Полученный таким образом трехфазный приемник включен в четырехпроводную сеть трехфазного тока с линейным напряжением 380 В. При этом отношение токов в фазах приемника А: В: С = 1:2:3. Определить токи в линейных проводах и в нейтральном проводе. Построить векторную диаграмму.
P = √3 * U * I * cos(φ),
где:
P - мощность,
U - линейное напряжение,
I - сила тока,
φ - угол между напряжением и током.
Используя данную формулу, мы можем найти силу тока в каждой фазе. Поскольку мы знаем, что отношение токов в фазах равно 1:2:3, предположим, что ток в фазе А равен x. Тогда ток в фазе В будет 2x, а в фазе С - 3x.
Суммарная мощность всех ламп накаливания составляет 1,8 кВт, что равно 1800 Вт. По условию задачи, лампы соединены звездой. В таком случае, мощность в каждой фазе равна суммарной мощности во всех фазах, деленной на 3:
Pфазы = 1800 Вт / 3 = 600 Вт.
Тогда, используя формулу, мы можем выразить силу тока в каждой фазе:
600 Вт = √3 * 380 В * Iфазы * cos(φ).
Поскольку напряжение в сети и сила тока равны во всех фазах, фактор cos(φ) одинаков для всех фаз. Таким образом, мы можем записать:
√3 * 380 В * Iфазы * cos(φ) = 600 Вт.
Решая данное уравнение относительно Iфазы, получаем:
Iфазы = 600 Вт / (√3 * 380 В * cos(φ)).
Теперь, чтобы найти токи в линейных проводах, мы можем использовать теорему Кирхгофа о сумме токов в каждой ветви сети. Так как приемник соединен звездой, сумма токов в каждой фазе равна нулю. Таким образом, ток в каждой фазе равен сумме токов в двух других фазах.
Теперь рассмотрим векторную диаграмму. Предположим, что ток в фазе А равен x, потоки в фазах В и С будут составлять 2x и 3x соответственно. Используя теорему Пифагора, мы можем найти суммарный ток в фазе А:
Iлин = √(x^2 + (2x)^2) = √(x^2 + 4x^2) = √5x^2 = x√5.
Таким образом, ток в линейном проводе А равен x√5. Используя аналогичные выкладки, мы найдем, что ток в линейном проводе В будет 2x√5, а в проводе С - 3x√5.
Нейтральный провод не пропускает ток в звезде, поэтому его сила тока равна нулю.
Итак, чтобы решить задачу, мы должны найти значения x и cos(φ). Эти значения могут быть определены с использованием известного отношения токов в фазах (1:2:3). Решение этого уравнения приведет к определению сил тока в фазах и линейных проводах, а также к построению векторной диаграммы.