Thông tin tài liệu
NGUYỄN CÔNG PHƯƠNG LÝ THUYẾT MẠCH I MẠCH BA PHA Lý thuyết mạch I I II III IV V VI Thông số mạch Phần tử mạch Mạch chiều Mạch xoay chiều Mạng hai cửa Mạch ba pha Giới thiệu Mạch ba pha đối xứng Mạch ba pha không đối xứng Công suất mạch ba pha VII Khuếch đại thuật toán https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (1) • Mạch pha: nguồn điện xoay chiều nối với tải cặp dây dẫn • Mạch nhiều pha: nhiều nguồn xoay chiều tần số khác pha • Mạch ba pha: ba nguồn điện xoay chiều tần số, biên độ, lệch pha với 120o • Trong số mạch nhiều pha, mạch ba pha phổ biến & kinh tế https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (2) Ưu điểm: • Máy phát rẻ hơn, gọn hơn, • Giá thành truyền tải rẻ hơn, • Động ba pha, • Điện áp ba pha, • Hệ số cơng suất, • Chỉnh lưu, • https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (3) A uAA’ uBB’ uCC’ C’ B’ t B S C Stator A’ Uɺ CC ' 120o Uɺ BB ' uAA’ = Umsinωt ω uBB’ = Umsin(ωt – 120o) 120o Uɺ AA ' 120o uCC’ = Umsin(ωt + 120o) uAA’ + uBB’ + uCC’ = https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (4) A C’ B’ B S N S C Stator A’ https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (5) Eɺ C A C’ Eɺ A N B’ B S C Eɺ B Stator Eɺ A A’ Eɺ A Eɺ C N Eɺ B Eɺ C Eɺ B https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Lý thuyết mạch I I II III IV V VI Thông số mạch Phần tử mạch Mạch chiều Mạch xoay chiều Mạng hai cửa Mạch ba pha Giới thiệu Mạch ba pha đối xứng Mạch ba pha không đối xứng Công suất mạch ba pha VII Khuếch đại thuật toán https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Mạch ba pha đối xứng (1) • Còn gọi mạch ba pha cân • Định nghĩa: mạch ba pha có nguồn đối xứng & tải đối xứng • Nguồn đối xứng: tần số, biên độ, lệch pha 120o (máy phát điện ba pha) • Tải đối xứng: tải • Có cách mắc (nguồn/tải): Y/Y, Y/Δ, Δ/Δ, Δ/Y https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Mạch ba pha đối xứng (2) Eɺ A Zd Z1 Eɺ B Zd Z2 Eɺ C Zd Z3 Zn Y–Y Y–Δ Δ–Δ Δ–Y https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 10 Mạch ba pha không đối xứng (6) VD3 Eɺ A = 220 o V; Eɺ B = 215 − 120 o V; EɺC = 225 120o V Z L = 5Ω; Z1 = 10Ω ; Z = j 20 Ω; Z = − j 30Ω Tìm dịng điện? ϕɺ n = 288,3 − j132,9 V Cách IɺA = ( Eɺ A − ϕɺn ) / ( Z L + Z A ) = 13,36 + j0,15 A N Eɺ A ZL Eɺ B ZL Eɺ C ZL Iɺbc IɺA Z1 ɺI B Iɺab IɺC Z3 Iɺca IɺB = ( Eɺ B − ϕɺn ) / ( Z L + Z B ) = −11,39 − j11,21A IɺC = ( Eɺ C − ϕɺ n ) / ( Z L + ZC ) = −1, 98 + j11, 06 A Z L IɺA − Z1Iɺab − Z L IɺB = Eɺ A − Eɺ B Eɺ B − Eɺ A + Z L ( IɺA − IɺB ) ɺ → I ab = = −20, 38 − j12,94 A Z1 Z2 Eɺ A ZL IɺA ZA Eɺ B N Eɺ C ZL IɺB ZB ZL ZC IɺC Iɺbc = IɺA + Iɺab = 13,36 + j0,15 − 20, 38 − j12,94 = −7, 02 − j12, 79 A Iɺca = IɺC + Iɺbc = −1,98 + j11, 06 − 7,02 − j12,79 = 9,00 − j1,73 A https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 28 n Mạch ba pha không đối xứng (7) VD4 IɺA Eɺ AB = 220 o V; Eɺ BC = 215 − 120o V; Z1 = 10Ω; Z = j 20 Ω; Z = − j 30 Ω Tìm dịng điện? ɺ ɺI = E A = 220 = 22 A BA Z1 10 Z2 IɺAC = − Eɺ AB − Eɺ BC → IɺAC Eɺ AB Eɺ CA Eɺ BC A Z1 IɺB IɺC Z2 B Z3 C o − Eɺ AB − Eɺ BC −220 − 215 − 120 = = = 9,31 + j 5, 63 A Z2 j 20 o ɺ 215 − 120 E IɺCB = B = = 6, 21 − j 3,58A Z3 − j30 IɺA = IɺAC − IɺBA = 9, 31 + j 5,63 − 22 = −12,69 + j5, 63A IɺB = IɺBA − IɺCB = 22 − (6, 21 − j3,58) = 15, 79 + j 3, 58 A IɺC = IɺCB − IɺAC = 6,21 − j3,58 − (9,14 + j 5,63) = −3,10 − j 9, 21A https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 29 Mạch ba pha không đối xứng (8) VD5 Eɺ AB = 220 o V; Eɺ BC = 215 − 120o V; Z1 = 10Ω; Z = j 20 Ω; Z = − j 30 Ω Tìm dịng điện? Z1 ( Z1 + Z ) Iɺb − Z Iɺg = − Eɺ BC − Z Iɺb + ( Z + Z ) Iɺg = Eɺ AB + Eɺ BC Iɺg = 1,14 + j 4, 42 A → Iɺb = 8, 74 + j 3, 42 A Eɺ BC Eɺ AB Eɺ CA Z2 Z3 Iɺ1 = Iɺb = 8, 74 + j 3, 42 A → Iɺ2 = Iɺg − Iɺb = −7, 60 + j1, 01 A ɺ ɺ I3 = − I g = −1,14 − j 4, 42 A https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 30 Mạch ba pha không đối xứng (9) VD6 Eɺ AB = 220 0o V; EɺBC = 215 − 120o V; ZM = j Ω Z1 = 10Ω; Z = j 20 Ω; Z = − j 30 Ω Tìm dịng điện? Uɺ M = Z M Iɺ3 ; Uɺ 3M = Z M Iɺ2 Z1Iɺ1 − Z Iɺ2 − Z M Iɺ3 = − Eɺ BC ɺ Z I + Z M Iɺ3 − Z Iɺ3 − Z M Iɺ2 = Eɺ AB + Eɺ BC Iɺ1 = Iɺb , Iɺ2 = Iɺg − Iɺb , Iɺ3 = − Iɺg Z1 Eɺ BC Eɺ AB Z2 Uɺ 2M ZM Eɺ CA Z3 Uɺ M Z1Iɺb − Z ( Iɺg − Iɺb ) + Z M Iɺg = − Eɺ BC → ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ Z ( I g − Ib ) − Z M I g + Z 3I g − Z M ( I g − Ib ) = E AB + EBC Iɺb = 9,17 + j 2, 99 A → Iɺg = 1,51 + j 4, 20 A https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 31 Mạch ba pha không đối xứng (10) VD6 Eɺ AB = 220 0o V; EɺBC = 215 − 120o V; ZM = j Ω Z1 = 10Ω; Z = j 20 Ω; Z = − j 30 Ω Tìm dịng điện? Z1 Eɺ BC Eɺ AB Iɺb = 9,17 + j 2, 99 A ɺ I g = 1, 51 + j 4, 20 A Iɺ1 = Iɺb = 9,17 + j 2, 99 A → Iɺ2 = Iɺg − Iɺb = −7, 67 + j1, 21 A ɺ ɺ I3 = − I g = −1,51 − j 4, 20 A https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Z2 Uɺ M ZM Eɺ CA Z3 Uɺ M 32 Lý thuyết mạch I I II III IV V VI Thông số mạch Phần tử mạch Mạch chiều Mạch xoay chiều Mạng hai cửa Mạch ba pha Giới thiệu Mạch ba pha đối xứng Mạch ba pha không đối xứng Công suất mạch ba pha VII Khuếch đại thuật tốn https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 33 Cơng suất mạch ba pha (1) uan = U sin ωt o u = U sin( t − 120 ) ω bn o u = U sin( t + 120 ) ω cn iA = I sin(ω t − ϕ ) o i = I sin( t − − 120 ) ω ϕ B o i = I sin( t − + 120 ) ω ϕ C a b c iA iB iC uan Z ϕ ubn Z ϕ ucn n Z ϕ p = pa + pb + pc = uani A + ubn iB + ucn iC = 2UI [sin ωt sin(ωt − ϕ ) + sin(ωt − 120o )sin(ωt − ϕ − 120o ) + + sin(ωt + 120o )sin(ω t − ϕ + 120 o )] = 3UI cos ϕ https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 34 Công suất mạch ba pha (2) p = 3UI cos ϕ a b Các cơng suất trung bình pha: c iA iB iC uan Z ϕ ubn Z ϕ ucn n Z ϕ Pp = UI cos ϕ uan = U sin ω t S p = UI iA = I sin(ωt − ϕ ) Q p = UI sin ϕ S p = Pp + jQ p = Uɺ an IˆA https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 35 Công suất mạch ba pha (3) VD1 Eɺ A = 220 V; Eɺ B = 220 − 120o V; EɺC = 220 120o V; Z = 30 + j 40 Ω N IɺA Eɺ A a Z IɺB Eɺ B b Z n IɺA = 4, − 53,13o A IɺC EɺC c Z o IɺB = 4, − 173,13 A IɺN Zn ɺ o I = 4, 66,87 A C p = 3UI cos ϕ = 3.220.4, 4.0, = 1742, W Uɺ an = Eɺ A = 220 V p 1742, o → PA = = = 580,8 W Uɺ bn = Eɺ B = 220 − 120 V 3 ɺ o ɺ U cn = EC = 220 120 V 2 R 30 P = RI = 30(4, 4) = 580, W A A cos ϕ = = = 0, |Z| 30 + 402 https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 36 Công suất mạch ba pha (4) VD2 IɺA Eɺ A = 220 15o V; Eɺ B = 220 − 105o V; EɺC = 220 135o V; Z = 30 + j 40 Ω N IɺB Eɺ A a Iɺab Eɺ B b Iɺbc EɺC Z Z Z Iɺ ca Iɺab = 7, 62 − 8,1o A IɺC o c Iɺbc = 7, 62 − 128,1 A ɺ o I = 7, 62 111,9 A ca p = 3UI cos ϕ = 3.381.7, 62.0, = 5225,8 W o Uɺ ab = ZIɺab = 381 45, V p 5225,8 o → PA = = = 1741, W Uɺ bc = ZIɺbc = 381 − 75, V 3 ɺ o U = ZI = 381 165 V ca ca 2 R 30 P = RI = 30(7, 62) = 1741, W A A cos ϕ = = = 0, |Z| 30 + 402 https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 37 Công suất mạch ba pha (5) VD3 Z A = 20 Ω; Z B = j10 Ω; Z C = − j10 Ω; Eɺ A = 220 V; Eɺ B = 220 − 120o V; EɺC = 220 120o V N IɺA = 38,11 A ɺ I B = −19, 05 − j 43, 21 A Iɺ = 19, 05 − j 43, 21 A C IɺA Eɺ A a ZA IɺB Eɺ B b ZB IɺC EɺC c ZC PA = R A I A2 = 20(38,11) = 29047 W PB = RB I B2 = I B2 = W PC = RC I C2 = I C2 = W https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 38 n Công suất mạch ba pha (6) VD4 IɺA Eɺ AB = 220 o V; Eɺ BC = 215 − 120o V; Z1 = 10Ω; Z = j 20 Ω; Z = − j 30 Ω Tìm dòng điện? IɺBA = 22 A o ɺ I = 10,88 31, A AC ɺ o I = 7,17 − 30, A CB Eɺ AB Eɺ CA Eɺ BC A Z1 IɺB IɺC Z2 B Z3 S1 = Z1 I BA = 10(22) = 4840 VA → P1 = Re{S1} = 4840 W S = Z2 I AC = j 20(10,88) = j 2367, VA → P2 = Re{S } = S3 = Z3 I CB = − j30(7,17) = − j1542,3 VA → P3 = Re{S3 } = https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 39 C Công suất mạch ba pha (7) * A { WA = Re Uɺ AB IˆA } C { } { Re {Uɺ Iˆ } = P = Re {Uɺ Iˆ } → W = Re {Uɺ ɺ ɺ ɺ → WA = Re Uɺ AB IˆAB + Re Uɺ AB IˆAC AB AB * Iɺ C } →W WC C { = PAB + Re Uɺ AB IˆAC IɺBC IɺB ZBC B A A IɺAB ZAB B } AB { } + Re {Uɺ Iˆ } Re {Uɺ Iˆ } = P − Uɺ ) Iˆ } + P { } CB C IC = ICA + ICB WA * IɺA = IɺAB + IɺAC WC * IɺA ZCA IɺCA C Iˆ CB CA CB CB CB CB → WA + WC = PAB + Re (Uɺ AB CB AC { } → WC = Re Uɺ CB IˆCA + PCB CB CB Uɺ AB − Uɺ CB = Uɺ AC→ Re (Uɺ AB − Uɺ CB ) IˆAC = PAC → WA + WC = PAB + PAC + PCB https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 40 Công suất mạch ba pha (8) VD5 Eɺ AN = 220 0o V; Eɺ CN = 220 120o V Eɺ BN = 220 − 120o V; ZAB = 50Ω; ZBC = j75Ω; ZCA = – j100Ω; Tính cơng suất tiêu thụ tải Δ? Z AB IɺAB = Eɺ AN − Eɺ BN → IɺAB * A N C * IɺA ZCA IɺCA WA * Iɺ C * B WC C A IɺAB IɺBC IɺB ZBC ZAB B o Eɺ AN − Eɺ BN 220 − 220 − 120 = = = 6, 60 + j3,81A Z AB 50 ɺ BN − EɺCN 220 − 120o − 220 120 o E Z BC IɺBC = Eɺ BN − Eɺ CN → IɺBC = = = −5,08A Z BC j 75 ɺ CN − Eɺ AN 220 120 o − 220 E Z CA IɺCA = Eɺ CN − Eɺ AN → IɺCA = = = −1,91 − j3,30 A Z CA − j100 IɺA + IɺCA − IɺAB = → IɺA = IɺAB − IɺCA = 6, 60 + j3,81 − (−1,91 − j3,30) = 8,50 + j 7,11A IɺC + IɺBC − IɺCA = → IɺC = IɺCA − IɺBC = −1,91 − j3,30 − (−5,08) = 3,18 − j3,30 A https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 41 Công suất mạch ba pha (9) VD5 * A Eɺ AN = 220 0o V; Eɺ CN = 220 120o V Eɺ BN = 220 − 120o V; ZAB = 50Ω; C N * WA ZBC = j75Ω; ZCA = – j100Ω; B Tính cơng suất tiêu thụ tải Δ? IɺA = 8, 50 + j7,11A; IɺC = 3,18 − j 3, 30 A IɺAB = 6, 60 + j3, 81A; IɺBC = −5, 08 A; IɺCA = −1, 91 − j3, 30 A W = Re Uɺ Iˆ = Re ( Eɺ − Eɺ ) Iˆ A IɺA ZCA IɺCA A IɺAB * Iɺ C * WC IɺBC C IɺB ZBC { } { } = Re {(220 − 220 − 120 )(8,50 − j 7,11)} = 4161,5W = Re {Uɺ Iˆ } = Re {( Eɺ − Eɺ ) Iˆ } AB A AN BN A BN A o WC CB C CN { } = Re (220 120o − 220 − 120o )(3,18 + j3,30) = −1257,5W Ptotal = WA + WC = 4161,5 − 1257,5 = 2904,0 W Ptotal = PAB + PBC + PCA = RAB I AB + + = 50(6,60 + 3,812 ) = 2903,8 W https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 42 ZAB B ... 12 8,1o A Iɺca = 7, 62 − 8,1o + 12 0o = 7, 62 11 1, 9o A Iɺ A = Iɺab IɺB = IɺA − 30o = 7,62 − 8,1o − 30o = 13 ,20 − 38,1o A − 12 0 o = 13 , 20 − 38,1o − 12 0o = 13 ,20 − 15 8,1o A IɺC = IɺA 12 0o = 13 ,20... 46 − 12 2o V IɺN Zn o o ɺ − ϕɺ 220 − 57, 46 − 12 2 E n → IɺA = A = = 12 , 76 11 o A ZA 20 o o ɺ − ϕɺ 220 − 12 0 − 57,46 − 12 2 E n = = 16 , 26 15 0, o A IɺB = B ZB j10 o o ɺ − ϕɺ 220 12 0 − 57, 46 − 12 2... − 12 0 )(8,50 − j 7 ,11 )} = 416 1,5W = Re {Uɺ Iˆ } = Re {( Eɺ − Eɺ ) Iˆ } AB A AN BN A BN A o WC CB C CN { } = Re (220 12 0o − 220 − 12 0o )(3 ,18 + j3,30) = ? ?12 57,5W Ptotal = WA + WC = 416 1,5 − 12 57,5
Ngày đăng: 12/12/2022, 21:37
Xem thêm: bg ly thuyet mach 1 04 ba pha2020mk 4164
