TAI LIEU THAM KHAO
1 Phạm Thị Cư, Lê Minh Cường,Trương Trọng Tu tấn Mỹ, Mạch điện, Nhà xuất
bản Đại học quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2006
Trang 3Chương 5 Mạch điện xoay chiêu ba ph
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Động cơ cảm ứng đấu hình sao có trở kháng pha : Z¡= 4Hj3 ; Zo = 0,1 110,4
Được cung cấp bởi nguồn có điện áp dây không đối xứng có giá trị hiệu dụng là :
390V, 390V, 360V Xác định dòng điện trong các pha Giải
Chọn trục thực là trung tuyến của cạnh 360V của fam giác cân
Các điện áp pha của mạch: Ù, = 1390 -180° =346V ; 180 Cc Un =-j180V Uc =j180V 180 Cac thanh phan Uo, Ui, U2 dugc tinh 5 io: » » Hink 5.23 Vor (UatUntUc) e ° # “ 1 " 6 aa ey ty =} (Ua tate +a? Uc)= + (3464180230? +180.2-30° = 219,3V pot QuẠt a Ua =5 (Wate? Us tate )==B46+180.2-210° +180.2210" = 11,4V Vi Zy œ nên không xuât hiện thứ tự không Các thành phân thuận và nghịch: x U 2 ` = + 2, F U 1 ˆ Lye j, = Ui = 2193 = 45 - j26,3; i, ==? Z, 4+33 Z, O1+ j/0,4 = 4 = 6,7- j26,8 ` ga Các dòng điện tron, i © ,=l+Ù =41,7-J53, : 1 af À, (1 v3 | i= ai+ @i=|-~+/2= 2 2] |i +|-=- 77> | b= -21,3 +511 1 2 9° \ } \ J
Giá trị hiệu dụng của các dòng điện y= 67,5A; la=20,5A; lc=55,4A 1, = 43,8A; lạ= 276A
147
Trang 4Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
Khi sử dụng toán tử quay a ta có các điện áp nđối xứng có thứ tự pha khác nhau được biểu diễn dưới đạng: # ° ® & 3 “ ® Eat = Ei, Es: =a Bị, Eei =âEi 3 Bago E2,Em = Za -ak2,Eo = — ae E> “ #
Bao = Epo = Eco = Eo
ll Phan tich hé 3 pha không đối xứng thành các thành phần đối xứng
Để giải mạch 3 pha không đối xứng, người ta đưa ra phương pháp phân tích các
thành phần đối xứng, tiến hành qua các bước:
⁄ Bước 1: Phân tích hệ 3 pha (sđổ, điện áp hay dòng điện) không đối xứng thành các thành phần đối xứng
⁄ Bước 2: Giải mạch điện đối với từng thành phần đối xứng tác động riêng rẽ ⁄ Bước 3: Dùng phương pháp xếp chồng các kết quả, ta được đáp s số của bài tốn khơng đối xứng
Phân tích một hệ thông không đối xứng thành ba thành phần đối xứng có đặc tính tổng quát Tuy nhiên vẫn tồn tại những hệ thống đồng và áp trong đó ba thành phần có thể đều xuất hiện hoặc có thể xuất hiện
Điện áp dây trong các hệ thống 3 dây, 4 dây chỉ bao gồm thành phần thứ tự thuận và nghịch, điện áp luôn luôn không chứa thành phần thứ tự không
Mặc dầu không có thành phần không trong điện ap day nhưng có thê xuất hiện trong điện áp pha EA=Eutt E:+ Eo a 5 ° s a Ee =a Eit aE2+ Eo ° eS 3 & ° Ec = abit a Bit Eo
Để tính các thành phần đối xứng của dòng điện trong một pha cần phải biết tr kháng của mạch 3 pha đối với các dòng có thứ tự pha khác nhau
¡ số giữa điện áp pha bất kỳ với dòng pha đó trong mạch ba pha đối xứng được cung cấp bởi n nguồn áp đối xứng có thứ tự thuận được gọi là trở kháng thứ tự thuận 4q tự ta có trở kháng thứ tự nghịch Z4 Đối với thành phần thuận và nghịch của dòng điện sẽ bỏ qua trở kháng trung tinh Zy, tro kháng đỗi với các dòng thứ tự không là:
Lo=Z + 372w
Trang 5Hệ số pha hay toán tử pha, ký hiệu là a, là một số phức có dang:
Nhân một số phức với toán tử pha sẽ làm tăng argument của sô phi môđun không đôi:
" j(@+l26 ®)
a2 = az6 " = © gel = Ze
ữa
Như vậy, nhân một véc(ơ với a tức là quay véciơ đó 120°, còn độ dài véctơ khôn
z Các lũy thừa của toán tử phá: aol 1 vo 3 2 120° j120° 40° _,~ 120° 1 WV 3 a) =a=——+] sai = gil? e! = c0 = j120 ———j— 2 2 2 2 3 360° 8 4 3 gine =‡=a°" ;a °=a a=la=a ;v.V ⁄ rr fo, ~ 2 x 3) I 43 l+ata =Itl=s+tj/ => | s73 ¬ \ 2 2) \ 2 2) =>l+az+a =0 1~g=Aj3e
a-1=4J3e?" 1a? =AlAef°“ tả
Trang 6Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
PHAN THAM KHAO:
PHAN TICH HE 3 PHA KHONG BOI XUNG THANH CAC THANH PHAN BOI XUNG L Khai niém # ^ Trong nhiêu trường hợp, ta phải phân tích mạch điện 3 pha không đôi xứng, cụ thê am £ Ae
⁄ Mạch điện có sđđ nguồn 3 pha đối xứng, tải không đôi xứng, khi đó dòng điện 3 pha không đối xứng, và điện áp trên tải không đôi xứng
⁄ Mạch điện có điện áp nguồn 3 pha không đối xứng nên dòng điện 3 pha và điện áp 3 pha trên tải không đôi xứng
⁄ Các đạng sự cố như đứt một pha, ngắn mạch 2 pha hay 1 pha, đêu là các trạng
thái không đôi xứng
$% Hệ 3 pha A, B, C (dòng điện, điện áp, sđả ) được gọi là đôi xứng nêu có môđdun
bang nhau thi A= B = C và góc lệch pha giữa các pha băng nhau
Có 3 kiểu tạo thành hệ đối xứng:
“ Hệ đối xứng thứ tự thuận, sắp xếp theo thứ tự Ái, Bị, Cy
: 3A "71209 Ff A 2, j120°
vA 2 Í 5 reas Vie
Néu coi A,= A,e” thi: B=Are?” Ci =A
= Hé đối xing thir tu nghich, sap xép theo thir ty A , Bo, Cc
kở ® ®
TÁ LẠ jo thi j120°
Néu coi A,=A,e” thi: B2=Aze'™ , C2=Aze
>» Nhu vay, hé tha ty nghich co thi tu nguge so với bình thường Từ trường quay
của hệ thứ tự nghịch quay ngược chiêu so với từ trường quay thứ tự thuận
z_ Hệ đối xứng tự không, ba pha có môđun bằng nhau và góc lệch pha giữa
Trang 7Dron ‘ ^^ ol pC i |Uas i, Lo Zan lk T—b | Cc 5 i a | oO Zz 0 “củ C12 KHmh Š.,2Ô€ Hình 5.205 Hướng dẫn giải:
Theo hình 5.20a,b tìm: Trở kháng các đường day, tro khang pha của tải 1, trở kháng pha của tải 2;m trở kháng pha ZAi = Zmi = Zci = ZvI
Theo hinh 5.20c tim tro khang pha Zain = Zar = Zci2 = Zvi2 3 tìm trở kháng pha
ZAoi2 = ZnOI2 “ ÁCO12
Dòng dây pha A_ Ì„; sụt áp trên đường dây pha A U,,; sụt áp trên đường đây pha B
U,,; điện áp dây của tai U,,
Trang 8Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
a.Vẽ hình cách mắc mạch trên Xác định điện áp pha, dòng điện pha, dòng điện dây, công suất tiêu thụ của mạch (bỏ qua tổng trở dây dẫn)
b.Với mạch trên, nếu động cơ KĐB 3 pha mắc hình sao, sụt áp trên tổng trở đây dẫn mỗi pha là AU¿ = 10V Xác định điện áp đặt vào cuộn dây mỗi pha và dòng điện qua cuộn đây của động cơ
7, Cho mạch điện ba pha đối xứng như hình 5.19, trong đó sức điện động pha có = 127V, tổng trở đường dây: Z, = 0,8 + j1,92 Z, =Z, =Z, =10 + j6Q Tính lạ, l; công suất phụ tải tiêu thụ, công suất tổn bao trên dây dan BẠN i, Za Ba N lụ Een B L a | © Cc Hinh 5,19
8 Mạch ba pha hình 5.20 có oL, = 75 Q, /@C = 300 O và động cơ ba pha ĐC có 3 cuộn đây nối Y với trở kháng rỗi cuộn là Zy; = 50 + j50 (Q) Biết mạch được nối vào hệ nguồn ba pha đối xứng thử tự thuận có phức áp dây hiệu dungU,, = 660.230° (V)
Trang 9Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
5 Nguồn 3 pha đôi xứng cung cap cho 3 déng co KDB 3 pha (DC ) hoạt động bình thường với điện áp định mức phù hợp, hãy chọn câu kết nỗi đúng :
V Nguồn 127V/220V M BC 1: Y/A - 380 V/220 V (dau Y) X Nguôn 220 V/380V N DC 2: Y/A - 660 V/380 V (dau Y)
P.ĐC 3: Y/A - 220 V/127 V (dau Y)
a V+N,X7+M a Vt M,X+N c.V+ N,X+P od V +P, X+M
6 Theo hình 5.18, Mạch ba pha có các giá trị
lạ=6A,ls=lc=8 A, ẳ
Uso = Uso = Uco = Up ¥, = ¥Z90°,
Ý, =Y⁄⁄60°, ¥o = ¥Z-90° , duge ndi vào hệ nguồn ba pha đối xứng thứ tự thuận Xác định số chỉ của ampe kê a 31,26A b 11,26A c 14,26A d 21,56A Hình 5.18
4 BAI TAP TU GIAI CHUONG 5:
1, Phụ tải ba pha nếi hình sao Mỗi pha có R = 6 Q, x = 8 O dat vao dién ap ba pha
déi ximg cd Ug = 380V Tinh dòng điện pha, đòng điện dây
2 Động cơ điện không đồng bộ 3 pha, cuộn đây pha có điện áp định mức là 220v
Xác định các cách mắc động cơ khi:
a Dién ap nguồn Uy = 220v
b.Điện áp nguồn Ủạ = 380v
3 Mạch điện ba pha đối xứng phụ tải nổi hình tam giác, tồng trở các pha là:
Zan = Tne = Zea = (5+ j5V3 bo, điện áp day Uy = 100V Hãy tinh dong điện dây, dòng điện pha, công suất tác dụng P, công suất phản kháng Q
4 Một động cơ điện ba pha, dây quấn startor nối hình tam giác, ở điện áp dây 209V,
động cơ điện tiêu thụ công suất điện P = 5,28 kW, cos@ = 0,8 Xác định đòng điện chạy trong mỗi cuộn đây sfartor của động cơ và dòng điện trên dây dẫn
5 Có 6 bóng đèn cùng loại đấu vào điện áp 3 pha, điện áp day la U, = 220V Hay
vẽ sơ đồ đâu dây các bóng đèn để đèn sáng bình thường trong các trường hợp:
a Điện áp định mức các bóng là 127V
b Điện áp định mức các bóng là 220V
6 Nguồn xoay chiều 3 pha đối xứng mắc hình sao, có điện áp dây Ủa = 220V, cùng
cấp cho tải là động cơ KDB 3 pha mắc tam giác, mỗi cuộn đây động cơ có R = 39,
3
os see i,
Trang 10Chương 11 Cho biết các cách r 5, Mạch điện xoay chiều ba pha mắc động cơ: NGUON 127V/220V 220V/380V DONG CO 127V/220V Trường hợp | Trường hợp 2 220V /380V Trường hợp 3 Trường hợp 4 380V/660V Trường hợp 5 Trường hợp 6 12 Trình bày phương pháp phân tích mạch 3 pha không đối xứng thành các thành phần đối xứng $ Câu hỏi trắc nghiệm 1 Một bóng đèn có ghi 220V —
xoay chiều 3 pha 220/ 380V thì :
Mắc bóng đèn vào giữa đây pha và đây trung tính
100W để đèn sáng bình thường, mắc vào nguồn e b Mắc bóng đèn vào giữa hai dây pha c Không mắc được, đèn sáng mờ d, Không mắc được vì đèn sẽ bị đứt 2 Điện áp định mức của động cơ KDB 3 pha la 220/380V, đâu vào nguồn 127/220V Xác định cách đấu động cơ phù hợp : a Đấu hình tam giác b Đầu hình sao
c Không đấu được
d Có thể đâu theo hình sao hoặc hình tam giác
3 Trong mạch xoay chiều 3 pha đối xứng, với Ủa của nguồn và tổng trở tải Zp không đổi, khi chuyên từ cách đấu tam giác sang hình sao:
a Điện áp đặt vào cuộn dây mỗi pha tải giảm V3 | lần b Đòng điện pha, công suất tăng gấp 3 lần
c Dong điện pha, công suất giảm đi 3 lần
d Điện áp đặt vào cuộn day mỗi pha tải tăng 23 lần
Trang 11Chương 5 Mạch điện xoay chi âu ba pha
hg
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5
+ Câu hôi tự luận
1 Mạch xoay chiều 3 pha đối xứng có sức điện động pha A co dang: 6A = E„a„sin(@f — 120°) Viết biêu thức tức thời, biểu thức phức, vẽ đồ thị véc tơ của hệ thống 3 pha đối xứng thứ tự thuận, thứ tự nghịch
2 Trình bày quan hệ đại lượng dây và pha trong cách mắc hình sao, hình tam giác trong mạch 3pha đối xứng
3 So sánh ưu điểm mạch dién ba pha so với mạch điện một pha
4 Trình bày ý nghĩa của đây trung tính
5, Viết công thức tính: Công suất tác dụng, Công suất phản kháng, Công suất biểu kiến của hệ thông điện ba pha đôi xứng và không đổi xứng
4
6 Mach xoay chiều 3 pha, giả sử có suất điện động của nguôn và dòng qua tải là:
=E„sinøt jis =, sin(@t + Ø,)
4n = E„sin( ø@t - 22/3) ss = {[_sin(at - 22/3 + Ø,)
Le, = E„sin(øt + 2Z /3) lic = L,sin(et + 27/3 + @;)
Cho biết tính chất của tải : Nếu ọ; = 0,0; =-/2, ti =H/2 , QI <0, O17 0,
7 Định nghĩa: Điện áp dây, điện áp pha; dòng điện đây; dòng điện pha
8 Tải gồm 3 động cơ :ÐĐC] (127V/220V), ĐC2 @ 20V/380V), DC3 (380V /660V),
chọn động cơ phù hợp để thực biện đổi nối tam giác- sao Biết nguồn cung cấp là
220V/350V
9, Động cơ KĐB 3 pha trên biển máy ghi Y/A:220/ 127V, giải thích ký hiệu Nếu nguồn cung cấp cho động cơ là nguồn 3 pha đối xứng (Ủa của nguồn là 220V) thì động cơ mắc kiểu nào?
10 Cho một động cơ không đồng bộ 3 pha số liệu ghi trên nhãn như sau:
P=l,IkW ALY: 220/380V
ALY: 4,85/2,8A n= 1410 vong/phut
Coso = 0,81 yn = 0,75
a Hay giải thích ý nghĩa của các thông số trên Động cơ trên có thể nối vào nguồn điện 3 pha có Ủa = 660V được không? Tại sao?
b Xác định các thành phần của động cơ ở chê độ định mức.Tính tiền động cơ hoạt động trong 30 giờ Bì ết 1000đ/1Kwh
Trang 12Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
Giak:
a Các thông số điện ghi trên nhãn là các giá trị định mức = 15Hp: Cong suất cơ định rnức tính trên đầu trục động cơ øn = 1470 (vong/phut): Tốc độ quay định mức cua rotor
e A/Y: 220/380V: Giá trị điện áp ghỉ trên nhãn là giá trị điện áp day
Zz
Khi bệ dây quần stato đấu A khi U dnguin = 220V <> Uamae =220V
Khi b6 day quan stato dau Y khi Usnguin = 380V © Udmae =220V
e Hé sé céng suat dinh mite: cos@am = 0,7 ung với điện áp và tải định mức
gy
e Hiệu suật định mức: 7 = 0,7
Piam =Paien =Pa 5 Poo =Pam
_ Pan công suất cơ định mức P, công suất điện tiêu thụ định mức b Công suất tác dụng định mức: P 15.0,746 : e Piạm=-#tS= —————= 16kW 4 › Công suất phản kháng định mức: Li, FT
= Pham tg@ = Piam Í————y —Ì = 16 -1 = 16,32VAr
Q idm 1S idm - \ (c osø)? {a2
Đồng điện định mức khi nguồn có Ủạ¿= 380V (dây quấn stator động cơ đâuY)
43
2/3, „„.cOS Ø ^/3.380.0,7
Trang 13Chương 5 Mạch điện xoay chiều öa pha .36100A/3 „v„ =36100~j “TT” (VA) => Watt kế W; chỉ là: 361003 ~36,1 KW 04/3 |, ner, 190V3 Jy spo 19043 499°) =(1.2120°)(380230°)( SS £120") ¬ Ta có: Uc, by = @U an = me 34 90° = ~j36100 (VA) = Watt kế W chỉ 0 (W) +? oO Hinh 5.17b Bài 7: Một động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc có các số liệu định mức sau: P= 15Hp A/V: 220/380V n = 1470 vòng/ph coso= 0,7 n= 0,7
a Hãy giải thích ý nghĩa của các thông số trên
b Tinh công suất tác dụng và công suất phản kháng của động cơ tiêu thụ ở chế độ định mức nếu động cơ dau vào nguồn điện 3 pha Ủ¿ = 220 V Biét 1 Hp = 0,746 kW
c Tính dòng điện định mức của động cơ trong hai trường hợp là điện áp nguên 3
pha có Ủu là 220 V và Ủu là 380 V,
d Xác ảmh tốc độ của từ trường quay và hệ số trượt của động cơ
Trang 14Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha Giải: "Theo hình 5.17a ta có: 1 Tro khang pha cia ti A: Zan = Zac = Zca = Za™ =R- in @ =6—j6=642 ⁄- 45” (@) Quy tải A về tải Y tương đương (hình 5.17b) với trở kháng pha: Z, 6V1Z-48° 3 3
Trở kháng của các dây pha trong mạch Y tương đương:
Zag = Za = Zea = jOL + Zy = j2+2-j2=2(Q)
Dong trén các đây pha của mạch Ý tương g đương: ZA = 2a = Zc= 2v = =24/2 ⁄-45°=2—12 (@) J 1,= Ũ Đạo 2 Uro (trong mach ba pha đối xứng O và Oˆ đẳng thé) Zan 2 Bit Uo CAB Zw 0 Z30°-30°)= sens LO) V3 38043 c> — 109,7(A) Và: Ï¿„ =a21, =1, e-R?9” = (1 Z- 120°)(109,7) = 109,72- 120° (A) = Í„ =, = Í„ @f!20° = (1.2120°)(109,7) = 109,7.2120° (A) Dong pha C’A’ cia tai A: 19043 4 _ te 8 3 1492 o, _ 190 o£ eo; Toa = [3 © L(yic + 30°) = = £{ 120° + 30) = ay eho ~63,33⁄150” (A) Vv af
Dién dp pha C’A’ ctia tai A:
Trang 15Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
Bài 5:
Trạm điện áp của nhà máy đặt hai máy biến áp, mỗi máy có công suất là 750(kV A) và điện áp là 35/6V) ), qua một eons dây có điện trở rg = 32
Biết hệ số phụ tải B = 0,8, he s cơng § uất trung bình là 0,6 Điện trở đẳng trị mỗi pha của máy biển áp phía 35kVA là rạ = 2Ô
Tính tiền điện tiết kiệm được trong một năm (8760h) nếu hệ số công suất nâng lên 0,8 Biết rằng phụ tải của hai máy biến áp như nhau và giá tiên dién 1a 1000d / kWh
GIẢI: Công suất tiêu thụ của phụ tải
P=S cos, =2 Sam 8 cosg, = 2 750 0,8 06720kW
Dòng điện trên đường dây phía 35kV khi cos@ = 0,6 po = = 19,74 J3.U.cosg, 3.35.0,6 Tên thất công suất trên đường dây và máy biến ap: P„ =3]; +rg)= 3.19,7? (3+2) =5800W = 5,8kW Khi cose = 0,8 thì dòng điện trên đường dây là: I=— Ẻ "1 J3.U.cosg, V/3.35.0,5 Tên thất công SUẤT: P'ạ= 3Ứ0a + re) =3 14,7 ?(3+2)=3400W =3,4kW
Công suất tiết kiệm được là: AP = Pa ~ Py =5,8-3,4=2,4 kW
Điện năng tiết kiệm trong một năm: Á = P 2,4 kW 8760 h = 21000kWh Tiên tiết kiệm duoc trong mot nam: 1000D/ hw hx 21000kWh = 21.000.000d
Bai 6:
Mạch ba pha hình 5.17 có R = L/@C = 6 Q, @L = 2 Q, néi vào hệ nguén ba pha đối
Trang 16Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
Bai 4:
Mạch điện ba pha đấu hình sao, môi pha có 11 bóng (220V, 40W) điện áp nguôn
Ủạ =380V Biết pha C bị hở mạch:
a, Hãy xác định dòng điện trong đây trung tính
Trang 17Giải a Tải đấu Y: Ủạ = 380v U 380 Điện áp pha: Ủy = —#=—== 220v xy 3 vả 3 Sos
Tro khang m6i pha: Z= Vr +X, = Í6? +8? =10Q
Dòng điện pha cũng là dòng điện đây: Ụ 220 _
Lama = 2ARKT > k=l=22A PZ 10 ‘ 8
Céng sudt 3 pha:Py = 3U,l,cos = 317 r= 3.(22Ÿ.6 = 8712w Qs, = 3U,],sing = 3 1 2 XL 3(22).8= 11616VAR 1 > = 3,220.22 =14520VA S3p = 3U b Tai đấu A Điện áp pha bằng dién ap day: U, = Ug = 380v U 380 Dong dién pha: 1, = —- = S6RREP® Z 10 = 38A lạ= V3.1, =V3.38A = 664 Công suất 3 pha: P3p = 3Upl,cosep = 31) r = 3.(38).6 = 26136w : 123 Xx, = 3(38).8 = 34848VAR S3p = 3Upl, = 3.(380).38 = 43560VA
> Nhận xí: Qua hai cach mắc, ta thấy v với Uạ= 380v của nguồn không đổi, khi đôi từ sao qua fam giác lạ, P, Q, 5S tăng gấp 3 lần
Bài 3:
Máy phát điện ba pha, điện áp định mức am = 6,3kv, công suật định mức Pạm là 4000kw, cos@am = 0,8 Cuộn đây 3 pha đâu Y Tính lạm của mỗi pha, dòng điện dây lạ, công suất biểu kiến, công suât phản kháng ở chê độ định mức Giải: Do d dau Y nén lad = Tham =] am P + 400 Pạm= V3 Uam lạm COSQ4m => Lam = j= V3 vam UCOSP ary = Lai = 3.6,3.0,8 0 = 458A ^ Loach 4th oe P 4
Công suất biểu kién : Saq = —“2— = 4000 _ 5000KVA cosø„ 0,8
Công suất phản kháng: Q„„ = 2/Sâ„ - Po = /(5000) * — (4000 4000)? = = 3000KVAr
Trang 18Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
Cũng có thê thay tụ băng cuộn cảm L (hình 4.14a), băng cách chứng mình tương tự như trên, điện áp đặt vào đèn pha B là U¿ =0,4U,và đặt vào đèn pha C là U¿ =1,49U, Do đó, nếu coi pha nối với cuộn cảm là pha A thì pha nỗi với đèn sáng mờ là pha B, noi vi dén sang choi la pha C om ne my
Hinh S.iá Honk 5.15
sẻ BAI TAP AP DUNG CHUONG 5 B Động cơ điện 3 pha, cuộn dây pha có điện áp định mức là 220v Xác định các cách a Điện áp nguồn Lạ = 220v b Điện ap nguồn Dạ = 380v Giải:
Khi mắc động cơ, yêu cầu đảm bảo điện áp đặt vào cuộn dây pha phải bằng điện áp định mức của cuộn dây Ta có: am = Ủy = 220 v,
Do do:
Trang 19Chuong 5 Mach dién xoay chi 4u ba pha
đấu vào cực cuộn dây A của dụng cụ chỉ pha Hai pha còn lại đấu vào cực B, C của dụng cụ chỉ pha Nếu đĩa quay đúng chiều thì pha đấu với cực B sẽ là pha B và pha còn lại là pha € Nếu đĩa quay ngược chiều thì pha đấu vào cực B sẽ là pha C và còn lại là pha B
$* Ngoài ra, người ta còn dùng dụng cụ chi pha tinh dé xác định thứ tự pha Dụng cu chi pha loai nay ding tu điện và 2 2 bóng đèn có sơ đồ mắc như sau:
Tụ điện đâu vào pha Á, còn 2 bóng đèn đầu vào pha B và C (hình 4.14) Giả sử giá trị hiện dụng dẫn nạp của tụ và của 2 bóng đèn bằng nhau, ta cd:
Y.=Ya=Yc=Y
Phức tổng din ctia pha sé la: Ya=JY ; Vaạ=Yc=Y
Nếu điện áp nguồn 3 pha là nguôn đôi xứng thứ tự thuận, ta có: ` ' j120° ` 20 Usa =U, ; Us=U,e°" ; Uc =U,e Điện áp trung tính sẽ là: ° ƯAY,+UAls+UcÏlc U ON ~ - Ÿ„+Ÿ; +c ° Uj¥4+u ov 4u ey Uon = pd ⁄ j¥+2Y J 4 / # ¬: 3 l,, , v3 jU,-~U, -j°=U, U,+j-~U @ “ J "3 I # f "5 f Uon ON 4 2 23+ ÿ : 2 2 f Uon =-0,2U, + /0,6U, /
Điện áp đặt vào " pha B: na = Us—Uo
Us= = =5U, =j Su, ~ (- 0,2U , + j0,6U ;}= ~0,3U, = j147U,
-xƯa= Jos, +(L47U,} = 15U,
Điện áp đặt vào đèn pha C : Úc = Uc-Un
I =-5U, + ro, —~(-0,2U,, + j0,6U , )=-0,3U,, + j0,27U,,
> Uc = 030,F +0270, F
`
Như vậy néu pha dau vao tu 1a pha A , thi pha nổi tới đèn sáng chói là pha B, pha
nối tới đèn sảng mờ là pha C
iS
Trang 20Chương 5 Mach dién xoay chiéu ba pha
5.3.2.2 Công suât phần kháng
Công suất phản kháng của mạch ba pha không đôi xứng:
Os, = Qa + Qe t+ Qc= Us Ia sing, + Up Ip sings + t Uc Ie singe
5.2.4.3 Công suất biêu kien
Công suất biểu kiến của mạch ba pha không đôi xứng:
S3p = Sa +Sp † Sc= ĐA là + Usp ls + Ue le
5.3.4 Bài tập ứng dụng
Ứng dụng phương pháp phân tích mạch 3 pha để xác định thứ tự 3 pha trong thực tế Thứ tự pha là thứ tự sắp xếp các pha theo thứ tự biến thiên, chẳng hạn sắp xếp theo thứ tự
đạt thời điểm cực đại của mỗi pha Thứ tự pha theo qui ước là A, B, C, nghĩa là pha A dat cực đại trước, sau đó 1⁄3 chu kỳ pha B đạt cực đại Thứ tự pha quyết định chiều quay của từ trường Nếu đảo ngược thứ tự pha (từ Á - B - C thành A ~ C - B) thi từ trường
Quay ngược
* Đề xác định thứ tự pha, ta có thể dùng chiều quay của động cơ không đồng bộ 3
pha A’, BY C’ cia dong co dién dau vao nguồn 3 pha A, B, C của mạng điện cần xác định thứ tự pha Nếu động cơ quay đúng chiều thì thứ tự pha của mạng điện là đúng Nếu động
co quay nguoc chiều thì thứ tự pha của mạng điện sẽ ngược lại
Dựa vào phương pháp đó, người ta chế tạ tạo dụng cụ chỉ pha Dụng cụ gồm stator là day quấn 3 pha A, B, C để tạo ra từ trường quay, còn rotor là một đĩa nhôm trên có vẽ
mũỗi tên chỉ chiều thuận,
Trang 21Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha Bpụ sim /3 L La La £ oe yZn3' [, N B
Hình 5.12a Hệ thông hình sao tương đương
Đùng phương pháp biển đổi tam giác thành hình sao (hình 5.122) Nếu nguồn và tải đối xứng, trở kháng nguồn sao đối xứng tương đương là 2„/3 và trở kháng tải của mỗi
pha của mạch sao là Z/3; ta có: “# ® T ca sane * B nh rAd e B pane › EAB 130 BC _—1AB CA + j30 Ba = ae SO ; Ep=—= @" ; Ec =e € V3 ais V3 ® 3 ° ĐA 35A mm ee 120° lass i = - > Te =[, €° 8 lc =ia € `7, +Zyt—Z Z, +3Z,+Z 3° 3 a tư z 730° ck Baw ~j30° © V3 Ese So 7 430° Nêu: ỨA = e?” => lS Serr ce = V3 Tas © 43 2, +34 +Z ¬ Fan 3 Esc 3 Era => laa = we SBC mm ; lea = - Z, +3Z, +Z Z, +324 +Z Z,+32Z,4+2
5.3.2 Công suất trong mạch ba pha
Hệ thống điện ba pha là tập hợp ba mạch điện một pha nên công suất của hệ thống
là tổng công suất của các pha
#
5.3.2.1 Công suất tác dụng
$ Xét nguồn điện 3 pha đối xứng, nếu phụ tải các pha là đối xứng; nghĩa là
Z = Z2 = Zc =Z Ta có mạch 3 pha đối xứng
Goi Pa, Ps, Pc lần lượt là công suất tác dụng các pha
Ta có: P = Pụ + Pg + Pc = UA ÍA cos@a + Ủy lạ cosóp + Ức Íc cosọc
⁄⁄ Nếu tải không đối xứng thì công suất của mạch là tổng công suất của mỗi pha
v4 Trong thực tế các công suất trên nhãn động cơ KĐB 3 pha là công suất sử dụng
† CƠ
Trang 22Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha i, = Tap — ca V3 4 g -j1209 =, fy ,-j30° } = „j3 € =I, v3 * 2 =ld-e””) = „j3 CC 7 ABX + Ĩ ~ 790° irr =>1,,.= —> e7 => Taz V3 Ip A3
5,3.1.4 Nguôn đầu tam giác — tải đầu tam giác Nguồn đấu tam giác ba đây và tải đầu tam
nguồn và dây dẫn không đáng kê:
8 “ & kh “ 5
Uas = Ean, Unc = Bsc; ỨcA = Đca
c3 “® B
: Hap 209 $5 Ese -j0°9 2 EcA -jz©
Esa © Ỷ ; 8 =—— € 3Ec =e eâ j v3 Xó v3 * # đ 2 ® “ s a = án = UANT an; Đac = Unn— ỦcN; Uca = Urn Man
+ 4d AA ne ant 4 an Use; Uca
Các dòng điện pha của tài: Types, [gc = am Lea =
Zap Lee Zen
se Nếu hệ thông nguôn cung cập là đôi xứng, tả
dòng điện pha, đòng điện dây đôi xứng là: c
; : 20° gg E1 ấ elle fz, i iw3
lon =I © 3 LẠ =láa —lcA= lạq— € )=lazj V3 Cyd 2)
` {a1 ~jz0" : mm
I, =i,,jV3 € : = in, V3 e B8 => lập = x ` `
Trang 23Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
Mach ba pha nỗi sao ba day
tậu tà Led ^ #
Nếu nguồn đối xứng, tải không đối xứng, nguồn 3 pha thứ tự thuận thì ta có ta có điện áp giữa hai điểm trung tính của tải và nguồn là:
Uon _EaYs +Ee Ya +Ec Yo Ya +Ýp + Yo e Nếu trở kháng đường đây không đáng kế (hình 5.10) Hình 5.10 ø Trở kháng đường dây đáng kể (hình 5.9a), ° i ° i : 1 Ya = Tố nam “ye > Yb =7 ry › « = _ se Z, +2, +2, Zy tZgtZ, Zot Zy+ Z,
4.3.1.3.Nguần đấu sao — tai dau tam gid
Nguồn đâu sao ba day va tai dau tam giác nỗi với các điện áp dây, trở kháng nguồn và dây dẫn không đáng kế: # ° ® & 3S kả UAs =UAn—Uax: Unc = Ủan— ỨcN; & s a Uca = Uen~ Uan N Các đòng điện pha cua tai là: @ ° % i an i Use; Ueca (yoo = Ễ = AB > BC 3 CA
Zap Zac Zea
Dong dién day tai cac dinh tam
giác lai w=l, s— lcA sÍa =lạe —l2p,
I, = loa “inc
Nếu hé théng nguồn cung cấp là đối xứng, tải cũng đối xứng thì hệ
thống các dòng điện pha, dòng điện dây đối xứng:
¬.- 20
Loa = lap k
Trang 24Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha ø Nếu trở kháng đường đây không đáng kê (hình 5.9) si i si Ì i l Ya Sr 5 Yee) ¥o=> “Á Zp oa ø Trở kháng đường đây đáng kê (hình 5.9a) ° i Yap opts Zin t hg + Ly Ys=—— Zy +4 + 8 i ÄXF_ ae x _ ï v z, iC Soe Zo+Z,+Zq Ban sến A Ta San yds ‘d tA * 1 Ean a B I “ha an Vo = N LQ 8 „ Eon sLn Cc I Za Lic 5 en £6 ⁄77Z Hình 5.9a $% Nếếu nguồn đối xứng thứ tự thuận thì: ee 2 Ty 2=Ï120 ¬ 8 Us == Up, Ủa = Lp€ =UCz~J-~) xá AT 1 3 Uc= Use™ = U,-s +i t 2 Z, 9 a 2 2 120” 8 VA+Xa e ““ +Yce' Uon = Up e 8 đ # YatYa+YƠe+ Yo
Dong điện trên các pha của phụ tải:
i, =(Us—Uon).¥a, Ì¿ =(Uas~Uox).Ys,lc =(Uc-Uon).Ÿc
Dong dién trén day trung tinh: T, = 1, +1, + i, #0
2 s # 8
Điện áp trên mỗi pha của tải: Uao =lA Z„¡ Ủsø =la Z;; Ứco =lc Zo
Trang 255.3 PHAN TICH MACH DIEN 3 PHA KHONG BOI XUNG
3.1 Mạch 3 pha có nguồn đối xứng tải không đối xứng 5.3.1.1, Mạch ba pha n nối sao bốn dây Hình 5.8 ⁄777
Nguồn cung cấp được xem là lý tưởng nếu điện áp trên cực của nguồn không phụ thuộc vào đồng tải Điều kiện này sẽ thỏa mãn khi trở kháng trong của nguồn va tro kháng đường đây không dang kể
; _Us ị Usn ¡ Uen
Ag =o fa Zs Ze 2 Ac Ze
& Néu tai đối xứng, trở kháng tải hoàn tồn giơng nhau, ngn 3 pha thứ tự thuận
và trở kháng đường dây không đáng kế (hình 5.8) thì ta có: " Uan : Uen U,¢ 12 U on ue RA 3 Tụ = = ~ 5 le = = fa Zs Zs Ze Zs
Dòng điện trên đây trung tính: L =l, +laạ+l,=Ô
Phương pháp phân tích mạch 3 pha đôi xứng đầu sao, chỉ xác định đòng điện một
pha và suy ra các giá trị ở các pha khác
Trang 26Chương 5 Mạch điện xoay chiề iéu ba pha 3 , we lực lẠ =2OH =2 I, c0830° = 21, = = /3 1, me ` ` 5 c> — Quan hệ đại lượng dây và pha là: lạ= V3 1,, Us=.U, Is Hãnh 5.7a 5.2.4 Công suất trong mạch ba pha
Hệ thống điện ba pha là tập hợp ba mạch điện một pha nên công suât của hệ thông là tổng công suất của các pha
€
%® Xét ngn điện 3 pha đôi xứng, nÊ ếu phụ tải các pha là đổi xứng; nghĩa là ZA = Zns = 2c =Z Ta có mạch 3 pha đôi xứng
Nếu mạch déi xtmg: U, = Ug = Uc = Up 4 = Ip = Ic = Ip
=> COS@, = COSg = COSPc = COSO “ 2 P3p= 3 U, I, cose = 31, Ry Thay đại lượng pha bằng đại lượng đây trong hai cách mặc ta đều có: =^/3U.) = : 7 => Pạp= A3 Ủ¿ lạ cos@ọ = 3 Ủy ly cos@ (W) 5.2.4.2 Công suãt phần kháng A gas ahs 2 St
Nếu tải đôi xứng, ta có: Qay = 3y I, sing = 3x,.1, = 23 Ủa lạ sno (VAn) Với xạ là điện kháng của pha
5.2.4.3, Công suất biêu kiên
Nêu tải đôi xứng, công suât ba pha là:
FT Ta ¬ `
Trang 27Chương 5 Mạch điện xoay chiêu ba pha
5.2.3 Hệ thông nguôn điện đầu sao - tai dau tam giac (A) 5.2.3.1 Định nghĩa cách mắc tam giác £ Cách đầu hình tam giác là lây cuối pha này nối đầu pha kế tiệp zg VidwaA nếi với Z„ B nổi với X, C nổi với ¥ Ey fw cf ¬ ⁄ NE, CN Es x B £ Hình 5.6
Mạch ba pha trên gọi là mạch ba pha ba dây( gồm ba dây pha)
Trong mạch vòng của tam giác, nếu mạch ba pha đối xứng thì tông sức điện động
bằng không
E=E,+E,+E, =0
Tuy nhiên sức điện động của ba pha của máy phát, nếu dau sai cực tính một đây pha thi tng điện áp nguồn từ chúng bằng gấp đôi điện áp nguồn của pha bị đâu sai nên dòng điện trong mạch vòng tam giác đóng kín sẽ rất lớn, nguy hiểm cho máy Do đó máy phát điện ba pha rất ít đấu kiêu tam giác
5.2.3.2 Quan hệ đại lượng dây và pha
Theo hình 5.4, giả sử tải ba pha đổi xứng, và tổng trở đường day dan xem như không đáng kê Ta có:
A = Uaa, Da = Use=, Uc = Uca
=> U,= Ua: Điện áp pha của tải bang điện áp dây Vì tải đôi xứng, ta có: Ua = Up = Uc = Up Tan = Ipc = lea = Íp Oa =Oc = © góc lệch pha giữa điện áp pha, ta có dòng điện pha tương ứng là «a 3: S ti oe Cos
Theo hình 5.7a, 5.7b và định luật Kirchhoff 1 tại các nút A, B, € ta CÔ: I, = Tạp ~ Ton I, = lạc “lap ,lc = ca ~ lạc I, = I, =I,=],
Trang 28Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha pc = Ủy -Uc ¬ = Ủca ~ Ức -U A Xét mach ba pha đối xứng Giả sử, uạ có pha ban đầu bằng không Từ đồ thị véctơ (Hình 4.4) ta có:
- Về góc pha, điện áp đây nhanh pha hơn điện áp pha một góc 307
-_ Về trị số, xét tam giác vuông OHK, ta có: Ủa = UAp = 20H
“43 OK
v3 R và
= U¿=2.Uy = V3 U,
Mach ba pha trén goi la mach ba pha bon day ( gồm ba day pha va day trung tính)
> Quan hé dai lượng dây và nha là :
HẠNG
lạ = Ip; Ua= v3 Ủp
& Y NGHIA DAY TRUNG TINH
(trường hợp này có thể bô dây trung tính); ta có mạch ba pha ba đây:
i,=1,+1,+1, =0
-_ Dây trung tính có tác dụng giữ cần bằng điện áp giữa các pha - Cho phép lấy được hai cấp điện áp một pha ớ mang điện là Ủa, Uạ
Tải đối xứng (hay cân bằng) thường là động cơ ba pha, thiết bị tiêu thụ điện ba pha Ví đụ động cơ không đồng bộ ba pha thường đưa ra 6 đầu đây ở hộp điện bên ngoài được mắc vào nguồn ba pha hình sao như hình 4.5
Trang 29
Chương 5 Mạch điện xöäy ( chiêu ba pha a a
Tuy nhién hic chon thiết bị trong sinh hoại, ta nên chọn điện áp thiết bị bằng điện áp
pha, như vậy ta đã sử dụng một đây pha và một dây trung tính Điện áp đặt lên mỗi đèn, mỗi đái là điện áp pha Nhờ có dây trung tính nên mic di tai khong đối xứng, điện áp đặt lên các bóng đèn không vượt quá điện áp pha, và khi cầu chì pha nào dit, vi dy pha A dirt
&
cầu chì thì chỉ có đèn của pha A không sáng còn đèn của pha B và pha C vẫn sáng bình
thường của pha Á không sáng còn đèn của pha B và pha C vẫn sáng bình thường 5.2.2 Hệ thống mạch điện xoay chiều 3 pha đấu sao
5.2.2.1 Định nghĩa
Cách đấu hình sao là nối ba điểm cudi cha ba pha với nhau tạo thành một điệm chung, gọi là điểm trung tính
Ba điểm cuối X,Y,Z nối thành điểm trung tính Ø Dây dẫn nội với các điểm đầu A, B, C goi 1a day pha Day dan néi voi diém trung tinh O gọi là đây trung tính
Mạch gồm ba dây pha và dây trung tính gọi là mạch ba pha bôn dây gôm 3 dây pha (Phase) và 01 dây trung tinh (N eutre)
Dòng điện đi trong cuộn dây mỗi pha gọi là đồng điện pha Ì„,
Dong điện đi trên các dây pha gọi là dòng điện dây lạ (đi trên dây pha nối giữa ngudn va tai) Điện ap ở hai đầu cuộn đây pha (giữa dây pha và dây trung tính) gọi là điện áp pha Dao ,Ủco yo FT Up: ĐAo › Điện áp ở hai đầu hai dây pha gọi là điện áp dây Ủa : Uan, Unc, Uca- i A la f° i U Ị ¬ } tp Ẹ Tro | ¬ dug y lo vy iA Lg ý |Ù 2) | i, | BY Cc’ B3 8 B co đụ 1, C iy Hình 4.5
1.2.2 Quan hệ giữa đại lượng dây và pha
Theo hình (4.3), ta thấy dòng điện đi trong cuộn day mỗi pha chính là dòng điện đi
trên dây pha tương ứng Như vậy dòng điện dây bằng đòng điện pha: lạ = 1)
Ta có: Ủg=Ủ,-Ủg
c
Trang 30Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
5.2, PHAN TÍCH MẠCH ĐIỆN 3 PHA ĐỐI XỨNG 5.2.1 Cách mắc (ái 1 pha vào nguồn 3 pha
Phụ tải mắc vào nguồn điện 3 pha đổi xứng có thể chia làm hai loại: Loại thứ nhất là tải một pha như đèn, các thiết bị điện gia nhiệt, động cơ một pha, v.v Loại này không cần đảm bảo điều kiện ba pha cân bang Tuy nhién, khi bố trí mạch điện cần phân đều các tải một pha trên mạch ba pha, nhằm đâm bảo đồng điện ba pha tương đối cân bằng Loại thứ hai là loại tải ba pha như động cơ điện ba pha, lò điện ba pha, v.v Loại này phải
đảm bảo tổng trở 3 pha là đối xứng,
Khi phụ tải 3 pha đối xứng, mạch 3 pha làm việc ở trang thái đối xứng Lúc đó dù phụ tái đấu hình sao hay tam giác, các hệ thông điện áp dây, điện áp pha, dòng điện dây,
dòng điện pha ở trong mạch điện ba pha đều đối xứng Do đó việc giải mạch điện ba pha đối xứng được đưa về giải mạch điện một pha Ta có các hệ 3 pha đối xứng là : * Mach 3 pha đôi xứng thứ tự thuận # page _ - ~ò 33200 i 3, ~ji20 =U,c2-/ ` - E =U,e 1240 = a + j LV ) E, =U,; E, =U,e 2” *“Mch 3 pha đồi xứng thứ tự nghịch a Ty a -1240 i 3 es 2
E,=U,; E,=U,e% =U 5 ti bot E, =U,e%" =U,(-5-J->) 2
*Mach 3 pha: đầi xứng thứ tự không
E,= E3 =RE c=U,e °
Trang 31h dién xoay chiéu ba pha Chương 5 M¿ le, =E„sinøt (©, m Ẳ e, = E,,sin(at - 22/3) le, = E,,sin(ot - 47/3) = E,,sin(ot + 2/3) 4 6A &B aE s R I i aot oe ape soma te
Hình 5.1 (a va b) la đồ thị hình sin và đồ thị veetơ của hệ thông điện ba pha * Nếu mạch ngoài kín ta có hệ thông dòng điện ba pha:
i, =1,sin(@t+@;) i, =L,sin(ot-27/3+¢,)
de 1„ =1 „sim(@t + 27/3 + Ø,)
Đối với nguồn ba pha đôi xứng (cân băng) ta có:
€aA + ©p † ec =Ũ Hay E„+Eg+E,.=Ô
v⁄ Trong thực tế, truyền tải điện năng đến các hộ tiêu thụ thường là mạch ba pha bên dây gồm 3 đây pha (Phase) và 01 dây trung tính (Neutre) (Do tai tiêu thụ ở các pha không cân bằng)
⁄ Đối với tải đối xứng (hay cân bằng) thường sử dụng mạch ba pha ba dây gôm 3 đây pha (Phase) ví dụ: là động cơ KĐB ba pha, thiết bị tiêu thụ điện ba pha đôi xứng
5.1.3 Ý nghĩa của hệ thông điện ba pha
Nếu sử dụng nguồn điện một pha, khi nối các dây quân của nguôn ba pha đến các tải tiêu thụ riêng rẽ, ta có hệ thống ba pha gôm ba mạch một pha không liên hệ nhau (tạo thành hệ 3 pha 6 dây)
Thực tế mạch 3 pha 6 dây không kinh tê thường được thay băng mạch điện 3 pha 4 đây hay 3 pha 3 day
Như vậy, so với mạch điện một pha, mạch ba pha có nhiêu ưu điểm hơn
~ Tiết kiệm được đây dẫn, chỉ cần dùng bôn hoặc ba dây, nôi dây từ nguồn đến tải — Hệ thông ba pha đễ dàng tạo ra từ trường quay, làm cho việc chế tạo động cơ điện ba pha có câu tạo đơn giản và đặc tính tôt hơn động cơ một pha
cu
Trang 32Chương 5 Mạch điện xoay chiều ba pha
CHƯƠNG 5 MACH DIEN XOAY CHIEU BA PHA
5.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
5.1.1 Khái niệm 5.1.1.1 Định nghĩa
Ngày nay điện năng sử dụng trong công nghiệp, phô biến dưới dạng mạch ba pha rong truyền tái điện năng bằng mạch điện ba pha sẽ tiết kiệm được đây dẫn hơn Đồng đời động cơ điện ba pha có cấu tạo đơn giản và đặc tính tốt hơn động cơ một pha
Mạch điện ba pha bao gồm nguồn điện ba pha, đường dây truyền tải và các phụ tải ba pha
“Hệ thống mạch điện ba pha là tập hợp ba mạch điện xoay chiều một pha nối với
nhau tạo thành một hệ thống năng lượng điện từ chung Trong đó sức điện động ở mỗi
mạch đều có dạng hình sin, cùng tần số, lệch nhau về pha 1a 2n/3 hay 1/3 chu ky” (120° dién)
Mỗi mạch thành phần của hệ ba pha gọi là một pha Sức điện động mỗi pha gọi là sức điện động pha
Nguồn điện gồm ba sức điện động hình sin cùng biên độ, cùng tần số, lệch nhau về pha 27/3 goi la nguồn ba pha đối xứng
5.1.2 Nguyên tắc tạo sức điện động xoay chiều 3 pha 5.1.2.1, Cau tao:
May phat dién xoay chiều 3 pha gồm: Stator : (Phần ứng)
Lõi thép có xẽ rãnh, trên rãnh đặt 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau về pha là 27/3 hay 1/3 chu kỳ hay đặt lệch nhau l góc là 120” trong không gian Cuộn đây stator có thể mắc theo hai cách: Cách mắc kiểu hình sao và Cách mắc kiểu tam giác
Nhiệt sinh ra lớn nhất ở stator so với các thành phân khác của máy phát, vì vậy dây quấn phải phủ lớp chịu nhiệt
Rotor : (Phần cảm)
Có hai loại là rotor dây quần hay rotor ling séc tao cực từ Bac — Nam Một số máy phát điện có cAu tao : Stator là phần ứng và Rotor là Phần cảm
5.1.2.2 Nguyên lý :
Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, khi rofor quay lần lượt quét qua 3 cuộn đây, từ thông qua mỗi cuộn đây biến thiên trong cuộn đây sẽ xuất hiện sức điện động Nếu chọn pha đầu của sức điện động ea của dây quấn AX bằng không, thì sức điện động ba pha là:
Trang 33Chương 4 Mạch xác lập điều hòa 18 Tìm các đòng l, lạ, b, trong mạch điện hình 4.52 3 Hướng dẫn giải: Dùng phương phápbăng phương pháp xếp chông: hình 4.52a, hình + | : Hình 452 —— SN ⁄/ Hình 4.52a Hình 4.52b
16 Tìm mạch tương đương Thévénin và Norton của mạng một cửa (A,B) hinh 4.53 (Phức nguồn đòng và phức nguồn áp trong mạch là các phức hiệu dung)Mac giữa hai cực A, B một điện trở R Xác định R để công suât truyện đến R là cực đại Tính công suất đó
Hướng dẫn giải Dùng phương phápbằng phương pháp biên đôi tương đương
Trang 34Chương 4 Mạch xác lập điều hòa
Trang 35Ghương 4 Mạch xác lập điều hòa
9, Tìm trở kháng và dẫn nạp của hai mạch hình 4.464, hình 4.46b va hinh 4.46c Biét @ = 2 rad/s Binh 4.46c 10 Tim cdc dong 1; 1,; 1, cha mach dién hinh 4.47 “Hà ch Bink 4.48 11 Xác định số chỉ của amipe kê và watt kê trong mạch điện hình 4.45 Biết Ù= 100⁄0” (V)
12 Xác định công suất tác dụng nguồn 50⁄⁄0° (V) (hiệu dụng) phát ra và công suất tiêu tán trên từng điện trở trong mạch điện hình 4.49
Trang 36Chương 4 Mạch xác lập điều hòa
a: BAT TAP TU GIAI CHUONG 4
1 Cho điện áp: uŒ) = 104/2 sin(100t +3 30V); đặt vào điện trở thuần R = 5Q Tinh
déng điện phức qua điện trở
2 Cho điện áp:u() = 10/2 sin(100t +30°) (V); đặt vào cuộn cam thuần L= 50mH Tinh dong điện phức qua cuộn cảm,
3 Cho mạch điện xoay chiều có: U = 100.Z0°(V), va [= 2Z45°(A) Tinh tổng trở phức Z„ ọ, R, X và tổng dẫn phức Y
4 Mạch điện chỉ có ! phần tử đặt vào u=220-/2 sin(100zt- 20?(V) Xác định phần
tử đó nếu :
a i=2A/2 sin(100mt- 203 (A) b i=2-/2 sin(100nt+ 70°) (A) c =2 /2 sin(100nt- 110°) (A)
5 Mạch điện có 2 phần tử mắc nối tiếp có điện áp u=2204/2 sin(100mt- m⁄23(V),
dòng điện i=22/2 sin(100mt- /4)(A) a Hai phần tử đó là gì? b Viết biểu thức phức tổng trở và suy ra thành phần tác dụng, thành phần phản kháng c Viết biểu thức phức điện áp trên mỗi phần tử R it i đ Xác định phức công suât và suy ra P,Q Tụ ngậm | 5 Z he i
6 Mach dién xoay chiéu cé R,L,C mac noi U << Cuon chay 3
va dong i = 2/2 sin(100nt- 7/4) (A) 2 Xác định R, X, (biết X, = 8 O) finan | ° a / ¬ (i
b Viết biểu thức phức điện áp trên mỗi phần tứ Hình 4.45b tiếp đặt vào điện áp u(© là 10 A2 sin(100mt- z2) (V)
c Xác định phức công suất và suy ra P, Q
7 Quat trần mắc vào nguồn 220V, = 50Hz, gồm cuộn đề có Rạ= 100Q, Xạ= 800G C = 2uHF mắc song song cuộn chạy có Rc= 80, Xo = 720 (theo hình 4.45b) Xác định dong qua cuộn chạy và đề
Trang 37“fy a oe (i C = Ớ ®
Chương 4 Mạch xác lệ
2
4: CAU HOI ON TAP CHUONG 4 s% Câu hỏi tự luận
1 Trinh bay quan hệ đòng áp, góc lệc pha, công suất trong mạch thu tần trở, thuần cảm, thuần đụng, mạch có tính cảm, mạch có tính dung.Nêu ý nghĩa các loại công suất
2 Mạch điện có =5 42 sin(ot + 2/2) (A), i= 10 42 sin(@tt Z/3)(A) Viết biểu thức z phức đòng điện Í (dạng mũ, dạng đại số) ) trong các trường hợp: penal « | a ith b.1,- 1, ce 1x1, d oe no
3 So sánh cộng hưởng điện áp và cộng hưởng dòng điện 4 Trình bày các phương pháp phân tích mạch xác lập điều hòa
5 Vẽ sơ đồ khối để phân biệt mạng hai cực, bến cực Cho ví dụ minh họa thực tế
s* Câu hỏi trắc nghiệm
1 Để thay tụ điện C = 50HF ta dùng bao nhiêu tụ € = 10uEF và mắc chúng như thế nào?
a 5 ĐỤ mắc nổi tiếp c 5 tụ mắc song song b, 1Ô tụ mắc nối tiếp " 10 tụ mac song song
2 Cho béng dén dét tim (110V, 100W) c nối tiếp với tụ C, đặt vào nguồn xoay
3
chiều có hiệu điện thế là u=220 2 sin(100xt) (V) Dé dén sang binh thuong thi dién ap đặt vào tụ là:
aU,=110V_; b.U, =1104/3 V, co U = 200V ; d.U,=220V Điện áp xoay chiều u =100 vai ae tt+n/3) (V) dat vao mach gồm 2 phần tử mắc nối tiếp, thì cường độ dòng điện là I= 2(A), @¡ = 1⁄6 Góc lệch pha là a 7/6 b 3 e 74 d %2 3 Mạch điện có 1 =2 2/2 sin(100mt +z/6) (A),u =80/2 sin(100mt +z⁄2) (V), phức Zz tông trở ( dạng đại số) a 20+ j20/3 (Q) c 2043 + 520 (Q) b 20- j20V3 (Q) d 202/3 - j20 (Q) 4 Điện áp xoay chiều u =100 ⁄2 sin(100mt+z/3)(V) đặt vào mạch gồm 2 phần tử 2 A
mắc nối tiếp, tổng trở phức Z =50 e'", Viết biểu thức phức 1, ,., mạch có tính
a.l =2e”5 dụng kháng c.I=2e”? cảm kháng
b.i=2e”? .cảm kháng d.1=2e”"” dung kháng
Trang 38XeL=Al JZ -R! =4879 c Điện áp đặt vào đèn và vào chân lưu Ủa = lạ xRa= 0,4 x 250 = 100V Uc = =] sac, = TyRa +Xi, = 176V Bài 10:
Một động cơ không đồng bộ một pha khởi động bằng tụ thường trực vào nguồn
220V tần số 50Hz„ đòng điện định mức của động co la 4,4A Dong qua cuộn dé 1A 1,84 (Biét Cry = 1600 <2 (uF)
a Vẽ sơ đô nguyên lý hoạt động của động cơ Chọn giá trị tụ C phù hợp thực té b Xác định điện áp đặt vào tụ, vào cuộn để và cuộn chay ở chế độ định mức ; Giải: Tụ ngậm a Sơ đô nguyên ly R 1Í io U ^ Cuộn chạy
Hink 3.45 Động cơ khởi động dùng tụ ngậm
Trang 39Rap Z, vao 2 cuc A, B (hint nh 4.43d): Une _ _504/2⁄45° _ ke 3 | A be + -_ as G2 De Lad a rom a st” Z +7 5-j5+10 „+, 5~-jS+10 me ? 2 , =>P;¿=1z(10)= (4,47/(10) = 200 W 7 (10) = 4.47) ) 9 Bài 9;
ae đèn huỳnh quang có công suất P = 40W, khi mắc vào nguôn U = 220V, f = z thì dòng điện qua đèn Ï = 0,4A Hệ số công suất là 0,6
a Vẽ sơ đồ nối dây của mạch đèn huỳnh quang.VE so đồ phức của mạch ở
chế độ xác lập
b Xác định điện trở của đèn, điện trở và cảm kháng của chấn lưu c Xác định điện áp đặt vào đèn và vào chấn lưu GIẢI: a So đô nồi đây của mạch đèn huỳnh quang Cau chi A 4 2.Công tắc 4 cà 3.Chấn lưu 4 Starter 5.Ong dén ễ i & U
Hình 4.44a, Sơ đồ phức của mạch ở chế độ xác lập =
Trang 40hương 4 Mạch xác lập điều hòa Q s./2 Š rm, 2+) -i z => , = 282 +2 245° =542 at = 542 ⁄- 36,87° (V) 6 + Vậy: U = 6, = 5V2.2Z- 36,87° (V) => u(t) = 10cos(6t — 36,87°) (V) Bai 8:
Tìm mạch tương đương Thévénin của mạng một cửa (A,B) hình 3.45 (S0V là giá trị hiệu dụng của nguồn áp) Tính đòng qua trở kháng 2¡ = 5 ~ j5 (Q) va qua trở kháng Z, = 10Z0° (Q) khi ta lần lượt mặc Z¡ và Z¿ vào 2 cực A, B của tạch tương đương Thé
vénm Tính công suất Z¡ và Z¿ tiêu thụ Giải: | A -j5(©) CG Hinh 4.43b Xác định 224: Nối tắt nguồn áp (4.434): -j5(5 +ị ma Z, = =PO+È) =s-j5 (Q) -j5+5+jŠ Xác định U,,,! Định luật K2 viết cho mạch vòng hình 3.43b: f(-j5+5—j5)= 30 — — =10(A) =jŠ+5+jŠ =>U,, =1 (5 + j5) = 106 + j5) = 50 + j50 = 504/2 ⁄45° (V) Xác định ñ, lạ: Rắp Z¡ vào 2 cực A, B (hinh 4.43c): U 2 245° ano
fy = Vim = SOE _ = 5.290° (A) Z,+Z, 5-j5+5-35