mạch điện ba pha

• Cấu tạo của máy phát gồm: • Phần tĩnh stato • Phần quay roto • Nguyên lý làm việc: khi quay roto, từ trường sẽ quét lần lượt các dây quấn stato, và cảm ứng vào trong dây cuốn stato các

KỸ THU T Ậ Đ Ệ I N

2.1 KHÁI NIỆM CHUNG

• Mạch điện ba pha bao gồm nguồn điện ba pha, đường dây truyền tải và phụ tải ba pha.

• Để tạo ra nguồn điện ba pha ta dùng máy phát điện đồng

bộ ba pha.

• Cấu tạo của máy phát gồm:

• Phần tĩnh (stato)

• Phần quay (roto)

• Nguyên lý làm việc: khi quay roto, từ trường sẽ quét lần lượt các dây quấn stato, và cảm ứng vào trong dây cuốn stato các sức điện động hình sin cùng biên độ, cùng tần

số và lệch pha nhau một góc 2 /3

Sức điện động pha A:

Sức điện động pha B:

Sức điện động pha C:

Ee

0

=



t E

eA = 2 sinω

) 3 / 2 sin(

eB

) 3 / 2 sin(

eC

e

E  B = E −j(2π/3)

e

E  C = E +j(2π /3)

Nếu chọn pha ban đầu của các sức điện động e A của dây quấn AX bằng không thì biểu thức tức thời của sức điện động ba

pha là:Hoặc

biểu diễn bằng số phức:

´

¶

Nguồn điện gồm ba sức điện động sin cùng tần số, biên độ, lệch nhau về pha 2 /3 gọi là nguồn ba pha đối xứng.π

0

= +

eA B C

Đối với nguồn đối xứng ta có:

Hoặc :

Mạch điện ba pha gồm nguồn,

tải và đường dây đối xứng gọi

là mạch điện ba pha đối xứng.

0

= +

E  A  B  C

2.2 Cách nối hình sao

Cách nối: Muốn nối hình sao ta đem ba điểm cuối của phụ tải hoặc của nguồn nối lại với nhau tạo thành điểm trung tính.

U

Ud = 3 p

I

Id = p

Quan hệ giữa dòng điện dây và pha:

Quan hệ giữa điện áp dây và pha:

i

O

O O '

'

2.3 Cách nối hình tam giác

pha kia.

U

U d = p

Quan hệ giữa dòng điện dây và pha:

Quan hệ giữa điện áp dây và pha:

I

I d = 3 p

i

i i i

i

i

i

i

i

¯

i

2.4.Công su t m ch đi n ba ấ ạ ệ

pha

2.4.1 Công su t tác d ng P: ấ ụ

Công su t tác d ng c a m ch ba pha b ng t ng công su t tác d ng ấ ụ ủ ạ ằ ổ ấ ụ

c a các pha ủ

2.4.2 Công su t ph n kháng Q: ấ ả

Công su t ph n kháng c a m ch ba pha : ấ ả ủ ạ

ϕ ϕ

A A C

B

Q

Q = + + = sin + sin + sin

2.4.3 Công suất biểu kiến S:

I U I

S = 3 = 3

2.5 Cách gi i m ch đi n ba pha đ i x ng ả ạ ệ ố ứ

Khi ph t i đ i x ng, m c dù n i hình sao hay hình tam giác, các ụ ả ố ứ ặ ố

đi n áp, dòng đi n dây và pha đ u đ i x ng, nên ta ch c n gi i cho ệ ệ ề ố ứ ỉ ầ ả

m t pha và suy ra hai pha kia V y vi c gi i m ch đi n ba pha đ i x ng ộ ậ ệ ả ạ ệ ố ứ quy v vi c gi i m ch đi n m t pha r i suy ra hai pha kia.ề ệ ả ạ ệ ộ ồ

a, Khi ph t i n i hình sao ta có:ụ ả ố

Ip = Up / Zp = Ud/ 31/2.Zp Trong đó Zp là t ng tr m i pha.ổ ở ỗ

b, Khi ph t i n i tam giác ta có:ụ ả ố

Ip = Up / Zp = Ud / Zp

Id = 31/2.Ip

2.6 Cách giải mạch điện ba pha không đối xứng

Khi tổng trở trên các pha không đối xứng thì dòng điện và điện áp trên các pha không đối xứng.

2.6.1 Tải nối hình sao, có dây trung tính tổng trở Z 0

2.6.2 Nếu xét đến tổng dẫn Z d của các dây dẫn các pha

2.6.3 Tải nối hình tam giác không đối xứng

Z Z

Z A ≠ B ≠ C

2.6.1 Tải nối hình sao có dây trung tính tổng trở Z0

Để giải bài toán này ta nên dùng phương pháp điện áp hai nút Ta có điện áp

giữa hai điểm trung tính O’ và O là:

Hoặc:

Sau đó ta tính được điện áp trên các pha tải là:

Y Y Y Y

Y U Y U Y U U

O C B A

C C B B A A O

O + + +

+ +

 ' '

Y Y Y Y

e Y e

Y Y U

U

O C B A

C B

A P O O

j j

+ + +

− +

− +

=

240

120 0 0

' '



' '

' '

' '

' ' '

U U U

U U U

U U U

O O C C

O O B B

O O A A



















−

=

−

=

−

=

Z Z Z

ZO

¯

¯

¯

¯

2.6.2.Nếu xét đến tổng dẫn Zd của các dây dẫn các pha

Phương pháp tính toán vẫn như trên nhưng lúc đó tổng trở các pha phải gồm cả tổng trở dây dẫn Z d

Vì vậy:

Z Z

Y

d A

A = +

1

Z Z

Y B = +

1

O

¯

Z

¯

Z

¯

Z

O

Z¯ O

Z¯

¯

Z

¯

Z

2.6.3.Tải nối hình tam giác không đối xứng

• Trường hợp tải không đối xứng nối

hình tam giác thì nguồn điện có điện áp

dây.

• Nếu không xét tổng trở các dây dẫn

pha, ta tính được ngay dồng điện trong

các pha tải:

I AB = U AB / Z AB

I BC = U BC / Z BC

I CA = U CA / Z CA

• Áp dụng định luật KIRCHHOFF I tại các

nút ta có dòng điện dây.

• Nếu trường hợp xét tổng trở của các

dây dẫn pha ta nên biến đổi tương

đương tải nối tam giác thành hình sao.

i

i

i

i i

Z¯

Z¯

2.7 Cách nối nguồn và tải trong mạch ba pha

• Cách nối nguồn điện

• Cách nối động cơ điện ba pha

• Cách nối các tải một pha

2.7.1 Cách nối nguồn điện

Các nguồn điện dùng trong sinh hoạt thường nối hình sao có dây trung tính.

Nối như vậy có thể cung cấp hai điện

áp khác nhau:

+ Điện áp pha + Điện áp dây

2.7.2 Cách nối động cơ điện ba pha

Mỗi động cơ điện ba pha có 3 dây quấn pha Khi thiết kế người ta

đã quy định điện áp cho mỗi dây quấn Lúc động cơ làm việc yêu cầu phải đúng với điện áp quy định ấy.

=

Tùy thuộc vào điện áp quy định lúc thiết kế cho tải một pha đã ghi ở nhãn Lúc làm việc yêu cầu phải đúng với điện áp quy định.

O

2.7.3 Cách nối các tải một pha

END

CH C C C B N H C T T Ú Á Ạ Ọ Ố