Một tải 3 pha có điện trở pha RP = 20 , điện kháng pha XP = 15 nối tam giác, đấu vào mạng điện có điện áp dây Ud = 220V. Tính dòng điện pha IP, dòng điện dây Id, công suất tải tiêu thụ và vẽ đồ thị vectơ điện áp dây và dòng điện pha tải. Bài 2. Một động cơ điện 3 pha có công suất định mức Pđm = 14kW, hiệu suất định mức = 0,89; hệ số công suất định mức = 0,88. Biết dây quấn động cơ điện nối hình sao, điện áp dây của mạng điện Ud = 380V. Tính điện áp đặt lên mỗi pha dây quấn. Tính dòng điện dây và dòng điện pha của động cơ điện. Bài 3. Một mạch điện 3 pha đối xứng có Ud = 380V cung cấp điện áp cho hai phụ tải đối xứng: Phụ tải 1 tiêu thụ P1 = 6 kW, Q1 = 4 kVAr Phụ tải 2 tiêu thụ P2 = 8 kW, Q2 = 2 kVAr Tính dòng điện dây của mỗi tải. Tính dòng điện dây Id của nguồn cung cấp. Bài 4. Một phụ tải 3 pha gồm ba phụ tải 1 pha có điện trở R = 20 và điện kháng X = 15 được cung cấp điện bởi mạng điện 3 pha, điện áp Ud = 380V. Biết phụ tải có điện áp pha định mức Upđm = 220V. Xác định cách nối dây của phụ tải. Tính P, Q và của phụ tải.
Trang 1Bài tập Chương 3 MẠCH ĐIỆN BA PHA
Bài 1 Một tải 3 pha có điện trở pha RP = 20 Ω , điện kháng pha XP = 15 Ω nối
tam giác, đấu vào mạng điện có điện áp dây Ud = 220V
Tính dòng điện pha IP, dòng điện dây Id, công suất tải tiêu thụ và vẽ đồ thị vectơ điện áp dây và dòng điện pha tải.
Bài 2 Một động cơ điện 3 pha có công suất định mức Pđm = 14kW, hiệu suất định mức η đm = 0,89; hệ số công suất định mức cos ϕ đm = 0,88 Biết dây quấn động cơ điện nối hình sao, điện áp dây của mạng điện Ud = 380V
Tính điện áp đặt lên mỗi pha dây quấn Tính dòng điện dây và dòng điện pha của động cơ điện.
Bài 3 Một mạch điện 3 pha đối xứng có Ud = 380V cung cấp điện áp cho hai phụ tải đối xứng:
Phụ tải 1 tiêu thụ P1 = 6 kW, Q1 = 4 kVAr
Phụ tải 2 tiêu thụ P2 = 8 kW, Q2 = 2 kVAr
Tính dòng điện dây của mỗi tải Tính dòng điện dây Id của nguồn cung cấp.
Bài 4 Một phụ tải 3 pha gồm ba phụ tải 1 pha có điện trở R = 20 Ω và điện
kháng X = 15 Ω được cung cấp điện bởi mạng điện 3 pha, điện áp Ud = 380V.
Biết phụ tải có điện áp pha định mức Upđm = 220V.
Xác định cách nối dây của phụ tải Tính P, Q và cos của phụ tải.
Trang 2Hình 4.3
Đáp án
Bài 1.
Điện áp pha của tải: UP = Ud = 220V
Tổng trở pha của tải: z P=√R2P+X2P=√202+152 = 25
Dòng điện pha của tải: I P=
U P
z P=
220
25 =8 8 A
Dòng điện dây của tải: I d=√3 I P=√3.8,8 = 15,24 A
Công suất tải tiêu thụ:
P=3 R P I2P=3 20 8,82=4646 , 4 W
3 P P 3.15.8,8 3484,8
S=√3.U d I d=√3.220.15,24=5807,22 VA
Hệ số công suất của tải: cos ϕ=
R P
z P=
20
25=0,8 → ϕ=36 ,870 Dòng điện chậm pha sau điện áp một góc ϕ=36 ,870
Bài 2 Vì dây quấn động cơ nối hình sao nên điện áp pha đặt vào mỗi pha dây quấn là:
U P=U d
√3=
380
√3=220 V Đối với động cơ điện, công suất định mức Pđm là công suất cơ có ích trên trục động cơ, vậy công suất điện động cơ tiêu thụ là:
Pđiện=
P đm
η đm =
14000
0,89 = 15730,34 W
Trang 3Mà ta có Pđiện = √3U d I d cosϕ
Vậy dòng điện của động cơ:
I d= P đien
√3 U d cos ϕ =
15730,34
√3.380.0,88=27,16 A
Vì dây quấn nối hình sao: I P=I d=27 ,16 A
Bài 3 Công suất biểu kiến của tải 1: S1 =√P12 +Q
12 =√6 2 +4 2 =7 , 211
kVA Công suất biểu kiến của tải 2: S2 =√P22 +Q
22 =√8 2 +2 2 =8 , 246
kVA Dòng điện dây của tải 1: I d=
S1
√3 U d=
7211
√3 380=10 , 956 A
Dòng điện dây của tải 2: I d=
S2
√3 U d=
8246
√3 380=12 , 528 A
Để tính dòng điện Id của nguồn cung cấp cho tải, ta cần tính công suất của nguồn Công suất tác dụng nguồn cung cấp cho 2 tải:
P = P1 + P2 = 6 + 8 = 14 kW Công suất phản kháng nguồn cung cấp cho 2 tải:
Q = Q1 + Q2 = 4 + 2 = 6 kVAR Công suất biểu kiến của nguồn:
S= √ P2+ Q2= √ 142+62=15,231 kVA
Dòng điện dây nguồn cung cấp cho 2 tải:
I d= S
√3U d=
15231
√3.380=23 , 14 A
Bài 4 Các cuộn dây nối hình sao đấu vào mạng điện, vì khi nối hình sao, điện áp đặt lên
cuộn dây là:
U P=U d
√3=
380
√3 =220 V = điện áp định mức của cuộn dây
Nếu tải nối tam giác, điện áp pha đặt lên cuộn dây là: UP = Ud = 380V > điện áp định mức của cuộn dây, cuộn dây sẽ bị hỏng
Tổng trở pha của tải: Z P=√R P2+X
P2=√22+ 82=8 , 24
Ω
Hệ số công suất cos ϕ của tải: cos ϕ=
R P
Z P=
2
8 ,24=0 , 242 sin ϕ=
X P
Z P=
8
8 , 24=0 , 97
Dòng điện pha IP của tải: I P=
U P
Z P=
220
8 , 24=26 ,7 A Dòng điện dây Id: Id = IP = 26,7A
Công suất tác dụng P của tải: P=√3U d I d cos ϕ=√3.380.26,7.0,242=4252,6 W
Trang 4Công suất phản kháng Q tải: Q=√3U d I d sin ϕ=√3.380.26,7.0,97=17046,1 VAR Công suất biểu kiến S: S=√3U d I d=√3.380.26,7=17572,8 VA