Epäsymmetrinen kuormitus

Kolmivaihejärjestelmien perusteet
Harjoitustehtäviä, osa 7
Epäsymmetrinen kuormitus
Eri vaiheisiin (400/230 V) on kytketty seuraavat 1-vaiheiset kuormat
L1:
P1 = 1200 W cos ϕ1 = 1,0
L2:
P2 = 860 W
cos ϕ2 = 0,75 (ind)
L3:
P3 = 460 W
cos ϕ3 = 0,50 (ind)
a. Mitkä ovat vaihekulmien ϕ1, ϕ2, ja ϕ3 lukuarvot (itseisarvot) asteina?
Kaikki voivat siis olla plussaa tässä vaiheessa. (0°, 41°, 60°)
b. Mitkä ovat eri vaiheiden jännitteet U1, U2 ja U3 kulmamuodossa ilmaistuna?
Vaihe 1 on 0-kulmassa. Vaihe 2 on jäljessä 1-vaiheeseen nähden.
(230 <0° V, 230 <-120°V, 230<+120°V)
c. Mitkä ovat eri vaiheiden virtojen I1, I2 ja I3 itseisarvot?
(5,2 A; 5,0 A; 4,0A)
d. Mitkä ovat eri vaiheiden virrat I1, I2 ja I3 kulmamuodossa?
Induktiivisessa kuormassa virta on jännitettä jäljessä.
(5,2 <0° A; 5,0 <-161° A; 4,0<+60° A)
e. Mitkä ovat eri vaiheiden virrat I1, I2 ja I3 summamuodossa?
(5,2+j0 A; -4,7-j1,6 A; 2+j3,5 A)
f.
Mikä on 0-johtimessa kulkeva virta (kaikkien vaiheiden summa) summa- ja kulmamuodossa?
g. Jos vaiheista kerrallaan on kaksi päällä ja yksi pois päältä, niin minkälaisella yhdistelmällä
nollajohdon virta on suurimmillaan? Mikä on tämä virta summa- ja kulmamuodossa?
h. Piirrä osoitinkuva, jossa on vaihejännitteet. Piirrä vaihe 1 origosta suoraan oikealle.
i.
Täydennä osoitinkuvaan eri vaiheiden virrat.
j.
Miten osoitinkuvasta näkee nollajohdon summavirran? (kohta f)
k. Miten osoitinkuvasta näkee suurimman nollajohdon kuormitustilanteen? (kohta g)