Giáo trình Kỹ thuật điện (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRẦN THỊ THƯ (Chủ biên) VŨ ĐĂNG KHOA – NGUYỄN VĂN CHÍN GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN Nghề: Cắt gọt kim loại Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 LỜI GIỚI THIỆU Việc trang bị cho sinh viên nghề cắt gọt kim loại kiến thức kỹ thuật điện điều tất yếu, nhằm tăng cường trang bị đa dạng kiến thức để đáp ứng nhu cầu đòi hỏi doanh nghiệp tương lai Với ý đồ chúng tơi xây dựng giáo trình Kỹ thuật điện với nội dung Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức biên soạn theo quan điểm mở Tuy chúng tối cố gắng biên soạn, giáo trình khơng tránh khỏi khiếm khuyết Nhưng với tinh thần cố gắng nỗ lực để đưa giáo trình đến với sinh viên nhà trường, giúp em có thêm nguồn tài liệu quý giá để trình học em thuận lợi Địa đóng góp khoa Cơ khí, Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc, Đường Uy Nỗ – Đông Anh – Hà Nội Hà Nội, ngày tháng Nhóm biên soạn năm 2018 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC Chương 1: Khái niệm mạch điện 11 Bài Mạch điện phần tử mạch điện 11 1.1 Định nghĩa mạch điện 11 1.2 Các phần tử mạch điện 11 1.3 Kết cấu mạch điện 12 1.4 Các đại lượng đặc trưng trình lượng mạch điện 12 Bài Mơ hình mạch điện phân loại, chế độ làm việc mạch điện 14 2.1 Mơ hình mạch điện 14 2.2 Phân loại, chế độ làm việc mạch điện 17 Bài Định luật Ôm 18 3.1 Định luật Ôm cho đoạn mạch 18 3.2 Định luật Ơm cho tồn mạch 19 Bài Định luật Kiếc hốp 20 4.1 Định luật Kiếc hốp 20 4.2 Định luật Kiếc hốp 20 Bài Giải mạch điện chiều 21 5.1 Phương pháp biến đổi điện trở 21 5.2 Biến đổi (Y) thành tam giác (Δ) ngược lại 23 Chương 2: Từ trường-Các tượng cảm ứng điện từ 27 Bài Khái niệm từ trường 27 1.1 Từ trường 27 1.2 Đường sức từ trường 28 Bài Từ trường dòng điện 29 2.1 Từ trường dòng điện dây dẫn thẳng 29 2.2 Từ trường dòng điện vòng dây 30 2.3 Từ trường dòng điện ống dây 30 Bài Các đại lượng đặc trưng từ trường 30 3.1 Cường độ từ cảm 30  3.2 Cường độ từ trường H – hệ số từ cảm 31 3.3 Từ thông 32 Bài Lực điện từ 33 4.1 Lực điện từ tác dụng lên dây dẫn 33 4.2 Công lực điện từ 35 4.3 Lực tác dụng dây dẫn mang dòng điện 35 Bài Hiện tượng cảm ứng điện từ 36 5.1 Định luật cảm ứng điện từ 36 5.2 Chiều dòng điện cảm ứng 37 Chương 3: Mạch điện xoay chiều hình sin pha 38 Bài Dịng điện xoay chiều hình sin 38 1.1 Định nghĩa 38 1.2 Nguyên lý tạo sđđ xoay chiều hình sin 40 1.3 Trị số hiệu dụng lượng hình sin 42 Bài Biểu diễn đại lượng xoay chiều dạng đồ thị vectơ 44 Bài Mạch xoay chiều trở 46 3.1 Quan hệ dòng điện – điện áp 46 3.2 Công suất 47 Bài Dòng điện xoay chiều nhánh cảm 48 4.1 Quan hệ dòng điện, điện áp 48 Bài Dòng điện xoay chiều nhánh điện dung 50 5.1 Quan hệ dòng điện, điện áp 50 Bài Dòng điện xoay chiều nhánh R – L – C nối tiếp 52 6.1 Quan hệ dòng điện, điện áp 52 6.2 Công suất 54 Bài Hệ số công suất 56 7.1 Định nghĩa – ý nghĩa 56 7.2 Một số biện pháp nâng cao hệ số công suất 56 Chương 4: Mạch điện xoay chiều pha 60 Bài Hệ thống ba pha 60 1.1 Khái niệm 60 1.2 Nguyên lý máy phát điện pha 61 1.3 Đồ thị hình Sin – đồ thị vectơ 62 Bài Mạch ba pha nối hình 63 2.1 Cách nối dây 63 2.2 Quan hệ đại lượng dây pha 64 2.3 Phương pháp tính mạch ba pha nối hình đối xứng 66 Bài Mạch ba pha nối hình tam giác 67 3.1 Cách nối dây 67 3.2 Quan hệ đại lượng dây pha 68 3.3 Phương pháp tính mạch ba pha nối tam giác đối xứng 70 Bài Công suất mạch ba pha 72 4.1 Công suất tác dụng P 72 4.2 Công suất phản kháng Q 73 4.3 Công suất biểu kiến mạch pha đối xứng 73 Chương 5: Đo lường điện 77 Bài Khái niệm 77 1.1 Khái niệm đo lường 77 1.2 Các cấu đo thông dụng 77 Bài Đo dòng điện – điện áp 82 2.1 Đo dòng điện 82 2.2 Đo điện áp 83 Bài Đo điện trở 84 3.1 Phương pháp Volt – Ampere 84 3.2 Đồng hồ vạn 84 Bài Đo điện – đo công suất 86 4.1 Đo điện 86 4.2 Đo công suất 91 Chương 6: Máy biến áp 97 Bài Khái niệm chung 97 1.1 Công dụng 97 1.2 Định nghĩa 97 1.3 Các đại lượng định mức 98 Bài Cấu tạo – Nguyên lý làm việc máy biến áp 100 2.1 Cấu tạo 100 2.2 Nguyên lý làm việc máy biến áp 101 Bài Máy biến áp ba pha 103 3.1 Công dụng 103 3.2 Cấu tạo 103 3.3 Các kiểu nối dây máy biến áp pha 104 Bài Các máy biến áp đặc biệt 107 4.1 Máy biến áp tự ngẫu 107 4.2 Máy biến áp hàn 108 Chương 7: Máy điện không đồng 113 Bài Khái niệm chung cấu tạo 113 1.1 Khái niệm chung 113 1.2 Cấu tạo 114 Bài Nguyên lý hoạt động động không động ba pha 117 2.1 Từ trường quay – từ trường đập mạch 117 2.2 Nguyên lý làm việc động không đồng pha 123 Bài Mở máy động không đồng ba pha 125 3.1 Mở máy động rotor dây quấn 125 3.2 Mở máy động rotor lồng sóc 126 Bài Động không đồng pha 128 4.1 Dùng dây quấn phụ mở máy 130 4.2 Động khơng đồng pha có tụ khởi động 131 4.3 Động có vịng ngắn mạch cực từ 132 Chương 8: Máy điện chiều 136 Bài Cấu tạo – nguyên lý làm việc máy điện chiều 136 1.1 Cấu tạo 136 1.2 Nguyên lý máy phát chiều 140 1.3 Nguyên lý động chiều 141 Chương 9: Khí cụ điện 145 Bài Cầu chì 145 1.1 Khái quát chung 145 1.2 Phân loại cấu tạo 145 1.3 Nguyên lý làm việc 148 1.4 Thông số kỹ thuật, lựa chọn cầu chì 150 Bài Cầu dao 150 2.1 Khái niệm chung 150 2.2 Phân loại cấu tạo 151 2.3 Thông số kỹ thuật, cách lựa chọn 152 Bài Công tắc, nút nhấn 153 3.1 Công tắc 153 3.2 Nút ấn 156 Bài Áptômát 158 4.1 Khái niệm chung 158 4.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc 158 Bài Rơle nhiệt 162 5.1 Khái quát chung 162 5.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc 162 5.3 Đặc tính bảo vệ rơle nhiệt 163 TÀI LIỆU THAM KHẢO 166 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: Kỹ thuật điện Mã môn học: MH 14 Thời gian môn học: 30 (LT: 23 giờ; BT: giờ; KT: giờ) I Vị trí, tính chất mơn học - Vị trí: + Mơn học Kỹ thuật điện bố trí trước mơ đun nghề - Tính chất: + Mơn học Kỹ thuật điện thuộc mô đun kỹ thuật sở thuộc môn học, mô đun đào tạo nghề + Môn học Kỹ thuật điện tảng để sinh viên dễ dàng tiếp thu kiến thức môn học khác chuyên ngành II Mục tiêu môn học: - Kiến thức: + Trình bày mơ hình mạch, mơ hình toán hệ thống mạch điện, loại máy điện – khí cụ điện + Giải thích định luật kỹ thuật điện + Xác định phương pháp đo đại lượng điện + Phân tích giải tốn mạch điện - Kỹ năng: + Tính toạn thơng số hệ thống điện + Thiết kế mạch điều khiển động đơn giản - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Sử dụng thiết bị điện an tồn; rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập III Nội dung môn học: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Thời gian STT I Tổng Lý số thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Chương 2: Từ trường – Các tượng cảm ứng điện từ Tên chương, mục Chương 1: Khái niệm mạch điện Mạch điện phần tử mạch Định luật Ohm Định luật Kirchhoff Giải mạch điện chiều II Khái niệm từ trường Từ trường dòng điện Các đại lượng đặc trưng từ trường Lực điện từ Hiện tượng cảm ứng điện từ Sức điện động cảm ứng dây dẫn thẳng chuyển động cắt ngang từ trường Hiện tượng tự cảm III Chương 3: Mạch điện xoay chiều hình sin pha Dịng điện xoay chiều hình sin Biểu diễn đại lượng xoay chiều dạng đồ thị Mạch xoay chiều trở Mạch xoay chiều cảm Mạch xoay chiều dung Mạch xoay chiều có R-L-C nối Kiểm tra tiếp Hệ số công suất IV Chương 4: Mạch điện xoay 1 2 0 3 0 Chương 7: Máy điện không đồng 1 chiều pha Hệ thống pha Mạch pha nối hình Mạch pha nối hình tam giác Cơng suất mạch pha V Chương 5: Đo lường điện Khái niệm Đo dòng điện – điện áp Đo điện trở Đo điện – đo công suất VI Chương 6: Máy biến áp Khái niệm chung Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp Máy biến áp pha Các máy biến áp đặc biệt VII Khái niệm chung cấu tạo Nguyên lý hoạt động động không động ba pha Mở máy động không đồng ba pha Điều chỉnh tốc độ động không đồng ba pha Động không đồng pha Tai lieu Luan van Luan an Do an 1.3 Đồ thị hình Sin – đồ thị vectơ Hình 4.2a vẽ trị số tức thời sức điện động ba pha, đồ thị véc tơ chúng hình 4.2b Hình 4.2 Nguồn điện gồm ba sđđ sin biên độ, tần số, lệch 2 gọi nguồn ba pha đối xứng pha Đối với nguồn đối xứng ta có: eA + eB + eC = (4.2) EA  EB  EC = Hoặc: (4.3) Nếu dây quấn AX, BY, CZ nguồn điện nối riêng rẽ với    tải có tổng trở pha Z A , Z B , Z C ta có hệ thống ba pha gồm ba mạch pha khơng liên hệ (hình 3.3) Mỗi mạch điện gọi pha mạch điện Hình 4.3 ba pha Sức điện động, điện áp, dòng điện pha nguồn (tải) gọi sđđ pha ký hiệu E p; điện áp pha ký hiệu U p; dòng điện pha ký hiệu I p 62 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Mỗi pha có đầu cuối Thường quen ký hệu đầu pha A, B, C, cuối pha X, Y ,Z    Nếu tổng trở pha tải Z A  Z B  ZC ta có tải đối xứng Mạch điện ba pha gồm nguồn, tải đường dây đối xứng gọi mạch điện ba pha đối xứng Nếu không thoả mãn điều kiện nêu gọi mạch ba pha không đối xứng Mạch ba pha không liên hệ (hình 3.3) thực tế dùng, cần tới dây dẫn không kinh tế Thường ba pha nguồn nối liền với nhau, ba pha tải nối liền với có đường dây ba pha nối nguồn với tải, dẫn điện từ nguồn đến tải Dòng điện chạy đường dây pha từ nguồn đến tải gọi dòng điện dây, ký hiệu I d , điện áp đường dây pha gọi điện áp dây, ký hiệu U d Thông thường dùng hai cách nối: nối hình (Y) nối hình tam giác () Bài Mạch ba pha nối hình 2.1 Cách nối dây Mỗi pha nguồn (hoặc tải) có đầu cuối Thường quen ký hiệu đầu pha A, B,C , cuối pha X, Y,Z Muổn nối hình ta nối ba điổm cuối pha với tạo thành điểm trung tính (hình 4.4a) Đối với nguồn, ba điểm cuối X, Y, Z nối với thành điểm trung tính nguồn Đối vái tải, ba điểm cuối X’, Y’, Z’ nối với tạo thành trung tính tải Ba dây nối điểm đầu A, B, C nguồn với điểm đầu pha tải gọi ba dây pha Dây dẫn nối điểm trung tính nguồn tới điểm trung tính tải gọi dây trung tính 63 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Các quan hệ đại lượng dây pha đối xứng 2.2 Quan hệ đại lượng dây pha Hình 4.4 Dịng điện pha Ip dịng điện chạy pha nguồn (hoặc tải) Dòng điện dây Iđ chạy dây pha nối từ nguồn tới tải Các dòng điện ký hiệu hình 4.4 Nhìn vào mạch điện ta thấy quan hệ dòng điện dây dòng điện pha sau: Id = IP (4-4) Quan hệ điện áp dây điện áp pha Điện áp pha Up điện áp điểm đầu điểm cuối pha (hoặc điểm đầu pha điểm trung tính, dây pha dây trung tính) Điện áp dây Ud điện áp điểm đầu pha (hoặc điện áp dây pha), ví dụ điện áp dây UAB (giữa pha A pha B), UBC (giữa pha B pha C), UCA (giữa pha c pha A) Theo định nghĩa điện áp dây ta có: UAB = UA - UB (4-5a) UBC = UB – UC (4-5b) UCA = UC – UA (4-5c) Để vẽ đồ thị vectơ điện áp dây, trước hết vẽ đồ thị vectơ điện áp pha UA, UB, UC, sau dựa vào cơng thức (4 -2) vẽ đồ thị vectơ điện áp dây hình 4.4b 4.5 Xét tam giác OAB (hình 4.4b) 64 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an AB = 2AH = 2Oacos30° = 2OA = Ud = 3 OA UP AB điện áp dây Ud OA điện áp pha Up Từ đồ thị vectơ, ta thấy: Khi điện áp pha đối xứng, điện áp dây đối xứng Về trị số hiệu dụng: Ud = UP (4- Hình 4.5 6) Về pha : điện áp dây vượt truớc điện áp pha tương ứng góc 30° (UAB vượt trước UA góc 30°, UBC vượt trước UB góc 30°, UCA vượt trước UC góc 30°) Khi tải đối xứng I A , I B , I C tạo thành hình đối xứng, dịng điện dây trung tính không: I0  I A  I B  IC  Trong trường hợp khơng cần dây trung tính, ta có mạch ba pha ba Động điện ba pha tải đối xứng, cần đưa ba dây pha đến động ba pha Khi tải pha khơng đối xứng, ví dụ tải sinh hoạt khu tập thể, gia đình dây trung tính có dịng điện I0 bằng: I0  I A  I B  IC Ví dụ: Một nguồn điện ba pha đối xứng nối hình sao, điện áp pha nguồn Upn = 220 V Nguồn cung cấp điện cho tải R ba pha đối xứng (hình 4.6a) Biết dịng điện dây Id =10A Tính điện áp dây Ud , điện áp pha tải, dòng điện pha tải nguồn Vẽ đồ thị vectơ Lời giải: Nguồn nối hình sao, áp dụng cơng thức (4-6) điện áp dây là: Ud= UP = 220 = 380 V Tải nối hình sao, biết UP = 380V, theo cồng thức (4-6) điện áp pha tải là: UP  U d  380  220V 65 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.6 Nguồn nối sao, tải nối sao, áp dụng cơng thức (4-4) Dịng điện pha nguồn Ipn = Id = 10A Dòng điện pha tải: Ipt = Id = 10A Vì tải điện trở R, điện áp pha tải trùng pha với dịng điện pha tải Ipt (hình 4.6b) 2.3 Phương pháp tính mạch ba pha nối hình đối xứng Đối mạch điện ba pha đối xứng, dòng điện, (điện áp) pha có trị số lệch pha góc 2 giải mạch điện đối xứng, ta tách pha để dễ tính 2.3.1 Khi khơng xét tổng trở đường dây pha I A d = IP PU d P B Z Z IP O Z ’ b P ) a C UP φ ) Điện áp đặt lên pha là: Tổng trở pha tải là: Hình 4.7 Up  U d z p  R 2P  X 2P 66 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Rp, Xp điện trở điện kháng pha tải U U d Dòng điện pha tải: I  P  P Z P R2 P  XP Góc lệch pha φ điện áp pha dòng điện pha: tg  XP RP Vì tải nối hình nên dịng điện dây dòng điện pha: I d = I p Đồ thị véc tơ vẽ hình 4.7 2.3.2 Khi xét tổng trở đường dây pha Hình 4.8 Cách tính toán tương tự, phải gộp tổng trở đường dây với tổng trở pha tải để tính dịng điện pha dây Id  I p  U d (R d  R p )  (Xd  X p ) Bài Mạch ba pha nối hình tam giác 3.1 Cách nối dây Muốn nối hình tam giác, ta lấy đầu pha nối với cuối pha Ví dụ A nối với Z; B nối với X; C nối với Y Cách nối tam giác khơng có dây trung tính 67 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.9 3.2 Quan hệ đại lượng dây pha Khi giải mạch điện nối tam giác ta thường quy ước: chiều dương dòng điện pha Ip nguồn ngược chiều quay kim đồng hồ, chiều dương dòng điện pha tải chiều quay kim đồng hồ (hình 4.9) Các đại lượng dây pha ký hiệu hình 4.9a Quan hệ điện áp dây điện áp pha Nhìn vào mạch điện nối tam giác ta thấy: Ud = Up (4-7) Quan hệ dòng điện vả đàng điện pha Áp dụng định luật Kiêcshơp nút, ta có Tại nút A: I A Tại nút B: I B Tại nút C: I C  I AB  I CA (4-8a)  I BC  I CA (4-8b)  I CA  I BC (4-8c) Dòng điện IA, IB, IC chạy dây pha từ nguồn đến tải dòng điện dây Id Dòng điện I AB , I BC , I CA chạy pha dòng điện pha, lệch pha với điện áp U AB , U BC , U CA góc φ (hình 4.8b) Để vẽ đòng điện dây IA, IB, Ic, ta dựa vào phuơng trình (4 – 7) Vectơ IAB cộng với vectơ (-ICA) ta có vectơ IA; Q trình tương tự ta vẽ IB, IC Đồ thị vectơ dòng điện pha IAB, IBC, ICA dòng điện dây IA, IB, IC vẽ hình 4.9b 68 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an OF  2OE Xét tam giác OEF:  3OE Id  3I P OF dòng điện dây Id OE dòng diện pha IP Từ đồ thị vectơ ta thấy : Khi dòng điện pha đối xứng dịng điện dây đối xứng 3.2.1 Về trị số hiệu dụng: Id  3I P (4-8) Về pha : dòng điện dây chậm sau dòng điện pha tương ứng góc 30° (I A chậm pha IAB góc 30°; IB chậm pha IBC góc 30°; IC chậm pha ICA góc 30°) Ví dụ: Một mạch điện ba pha, nguồn điện nối sao, tải nối hình tam giác Biết điện áp pha nguồn Upn = 2kV, dòng điện pha nguồn Ipn = 20 A Hãy vẽ sơ đồ nối dây mạch ba pha sơ đồ ghi rõ đại lượng pha dây Hãy xác định đòng điện pha điện áp pha tải Ipt, Upt Lời giải : a Sơ đồ nối dây mạch điện vẽ hình 4.10 Hình 4.10 b Vì nguồn nối hình sao, nên dịng điện dây dòng điện pha Id = Ipn = 20A Điện áp dây lần điện áp pha nguồn Ud = Upn = = 3,464 kV 69 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Vì tải nối hình tam giác, nên điện áp pha tải Upt điện áp dây Upt = Ud = 3,464 kV Dòng điện pha tải nhỏ dòng điện dây lần Ipt = I pt  Id 20   11,547A 3 3.3 Phương pháp tính mạch ba pha nối tam giác đối xứng 3.3.1 Khi khơng xét tổng trở đường dây Hình 4.11 Điện áp pha tải điện áp dây (hình 4.11a) Up = Ud Dòng điện pha tải: Ip  Dòng điện dây: Up Ud  Zp R 2p  X 2p Id = (4-9) Ip Góc lệch pha φ điện áp pha dòng điện pha tương ứng: tg  Xp Rp Đồ thị véc tơ hình 3.11b 70 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.3.2 Khi xét tổng trở đường dây Hình 4.12 Ta phải biến đổi tương đương từ tam giác sang hình Tổng trở đấu tam giác: ZY( )  R 2p  X 2p Biến đổi sang hình sao: R  X  Zp(Y)   p    p      2 Sau giải xét Dòng điện dây là: Id  Ud   R d   Rp   X    X  p  d      (4-10) Dòng điện pha phụ tải lúc nối tam giác là: Ip  Id Ví dụ: Một phụ tải pha đối xứng có điện trở pha 18, điện kháng pha 15 nối tam giác đặt vào nguồn pha đối xứng có điện áp dây 380V qua đường dây có điện trở điện kháng Xác định dòng điện qua phụ tải công suất tác dụng, công suất phản kháng phụ tải Lời giải: Biến đổi tương đương từ tam giác sang hình ta có: 71 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an 2 R  X  Zp(Y)   p    p   62  52  7,8Ω     Dòng điện dây là: Id  Ud R  X     R d  p    X d  p      380  6  22  5  12 Ip  Dòng điện pha tải là:  22A Id 22   12,7A 1,73 Công suất tác dụng phụ tải: P = 3RpIp2 = 3.18.12,72 = 8712 (W) Công suất phản kháng phụ tải: Q = 3XpIp2 = 3.15.12,72 = 7260 (Var) Bài Công suất mạch ba pha 4.1 Công suất tác dụng P Công suất tác dụng P mạch ba pha tổng công suất tác dụng pha cộng lại Gọi PA, PB, Pc tương ứng công suất tác dụng pha A, B, C ta có: P = PA + PB +Pc = UA IA cosφA + UBIBcosφB + UCIC cosφC Khi ba pha đối xứng Điện áp pha : UA = UB = UC = Up Dòng điện pha : IA =IB = IC = Ip Hệ số công suất: cosφA = cosφB = cosφC = cosφ Ta có: P = 3UpIpcosφ (4-11) hoặc: (4-12) P = 3RPI2P Trong Rp điện trở pha tải Thay đại lượng pha đại lượng dây : Đối với cách nối hình : IP = Id; U P  72 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Ud Tai lieu Luan van Luan an Do an Id ; UP = Ud vào cơng thức (4-11) Đối với cách nối hình tam giác : I P  ta có biểu thức công suất viết theo đại lượng dây, áp dụng cho trường hợp hình hình tam giác đối xứng: P= UdIdcosφ (4-13) Trong φ – góc lệch pha điện áp pha dòng điện pha tương ứng cos  R P R2  X P P 4.2 Công suất phản kháng Q Công suất phản kháng Q ba pha tổng công suất phản kháng pha cộng lại Q = QA + QB + QC = UAIAsinφA+ UBIBsinφB + UCICsinφC Khi mạch đối xứng ta có : Q = 3UpIpsinφ (4-14) Q = 3XpI2p (4-15) Trong : Xp – điện kháng pha tải Nếu tính theo đại lượng dây: Q = UdIdsinφ (4-16) 4.3 Công suất biểu kiến mạch pha đối xứng S = 3UPIP (4-17) S = UdId (4-18) S = 3ZPI2P (4-19) CÂU HỎI ÔN TẬP Nêu khái niệm mạch điện ba pha? Nguyên tắc tạo s.đ.đ ba pha? Thế nguồn điện ba pha đối xứng? Phụ tải ba pha đối xứng? Mạch điện ba pha đối xứng? 73 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Trình bày quan hệ đại lượng dây đại lượng pha mạch ba pha đối xứng trường hợp mạch nối hình sao? Trình bày quan hệ đại lượng dây đại lượng pha mạch ba pha đối xứng trường hợp mạch nối tam giác? Trình bày vê cơng suất mạch điện ba pha? Động ba pha đấu sao, nối vào lưới điện có Ud = 380V tiêu thụ công suất P = 10kW, cosφ = 0,8 Xác định dòng điện động cơ? Động ba pha nối tam giác, đặt vào lưới điện ba pha có U d = 220V, tiêu thụ cơng suất P =5,28kW, Xác định dòng điện pha dây? (Biết cosφ = 0,8 ) Phụ tải ba pha đối xứng, điện trở pha R = 16Ω, X = 12Ω nối hình đặt vào điện áp ba pha đối xứng có Ud = 100V Xác định dịng điện qua phụ tải, công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến mạch tiêu thụ? Hệ số công suất cosφ phụ tải? Mạch điện ba pha đối xứng phụ tải nối hình có tổng trở ba pha gồm RP=7Ω, XP= 6Ω nối với nguồn qua đường dây có điện trở dây Rd= 1Ω Xác định dịng điện qua phụ tải, cơng suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến mạch tiêu thụ Biết điện áp dây nguồn tiêu thụ 220V Gợi ý trả lời câu hỏi hướng dẫn tập Nêu khái niệm mạch điện ba pha? Nguyên tắc tạo s.đ.đ ba pha? + Khái niệm + Nguyên tắc tạo s.đ.đ ba pha Thế nguồn điện ba pha đối xứng? Phụ tải ba pha đối xứng? Mạch điện ba pha đối xứng? + Nguồn điện gồm sức điện động hình sin biên độ, tần số lệch pha góc 1200 nguồn điện ba pha đối xứng 74 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an + Tổng trở pha tải giống hệt nhau, ta có phụ tải ba pha đối xứng + Mạch điện pha đối xứng Trình bày quan hệ đại lượng dây đại lượng pha mạch ba pha đối xứng trường hợp mạch nối hình sao? + Quan hệ điện áp dây điện áp pha - Điện áp pha Up - Điện áp dây Ud Ud = UP Trình bày quan hệ đại lượng dây đại lượng pha mạch ba pha đối xứng trường hợp mạch nối tam giác? + Quan hệ điện áp dây điện áp pha Ud = Up Id  3I P Trình bày vê công suất mạch điện ba pha? + Công suất tác dụng P P = 3UpIpcosφ P = 3RPI2P + Công suất phản kháng Q Q = 3UpIpsinφ Q = 3XpI2p Q= UdIdsinφ + Công suất biểu kiến mạch pha đối xứng S = 3UPIP S = UdId S = 3ZPI2P ĐS: Id = 19 (A); Ip = 11 (A) 75 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn