Указания к построению векторных диаграмм

Векторные диаграммы дают наглядное представление о режимах работы электрической цепи. Различают векторные диаграммы напряжений и токов. Для последовательной цепи строится векторная диаграмма напряжений, а для параллельной цепи – векторная диаграмма токов. При построении векторных диаграмм необходимо выбрать и указать масштабы:

m_U – масштаб для напряжений,

m_I – масштаб для токов.

Векторная диаграмма напряжений

Векторная диаграмма напряжений строится по данным измерений U, U ₁, U ₂ (схема рис.7, табл.1) по уравнению .

Целью ее построения является определение активной U_R и реактивной U_L составляющих напряжения на катушке и угла сдвига фаз j между напряжением на входе цепи и током.

Порядок построения векторной диаграммы напряжений

1. Провести вектор тока , который является одним и тем же для всех элементов цепи.

2. Провести вектор напряжения , отстающий от вектора тока на угол 90⁰.

3. Из начала вектора сделать циркулем засечку радиусом, равным напряжению U, а из конца вектора – засечку радиусом, равным напряжению . Точку пересечения засечек соединить с началом и концом вектора , определив направления векторов и .

4. Перенести вектор в начало вектора .

5. Разложить вектор на активную и реактивную составляющие, спроектировав вектор на вектор .

6. Учитывая масштаб m_U, определить величины напряжений и .

,

.

Примерная векторная диаграмма для одного из режимов приведена на рис.9.

Векторная диаграмма токов

Векторная диаграмма токов строится по данным измерений , , (схема рис.8, табл.2) по уравнению .

Целью построения векторной диаграммы является определение активной и реактивной составляющих тока неразветвленной части цепи, активной и реактивной составляющих тока катушки и угла сдвига фаз между напряжением и током .

Порядок построения векторной диаграммы токов

1. Провести вектор напряжения , который является одним и тем же для обеих параллельных ветвей.

2. Провести вектор тока , опережающий вектор на 90⁰.

3. Из начала вектора сделать циркулем засечку радиусом, равным току I, а из конца вектора – засечку радиусом, равным току I ₂. Точку пересечения засечек соединить с началом и концом вектора , определив направления векторов и .

4. Перенести вектор в начало вектора .

5. Разложить векторы и на активные и и реактивные и составляющие, спроектировав векторы и на линию, перпендикулярную напряжению .

6. Учитывая масштаб m_I, определить величины токов , , , :

Примерная векторная диаграмма для одного из режимов приведена на рис. 10.

Контрольные вопросы