Cách tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha Máy phát điện xoay chiều ba pha ♦ Người ta bố trí cho ba cuộn dây giống hệt nhau đặt lệch nhau 120o trên vành tròn của stato.. ♦ Trong cách mắc hì
Trang 1I MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
1 Định nghĩa
Dòng điện xoay chiều 3 pha là hệ thống 3 dòng điện xoay chiều một pha cùng tần số f, cùng biên độ
0
I
nhưng
độ lệch pha từng đôi một là
2 3
π
2 Cấu tạo
♦ Stato: gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau đặt lệch nhau
2 3
π
♦ Rôto: là 1 nam châm vĩnh cữu hoặc nam châm điện
3 Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
4 Cách tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha (Máy phát điện xoay chiều ba pha)
♦ Người ta bố trí cho ba cuộn dây giống hệt nhau đặt lệch nhau 120o trên vành tròn của stato Khi nam châm quay thì từ thông cực đại qua mỗi cuộn dây sẽ hơn kém nhau về thời gian bằng 1/3 chu kỳ, tức là lệch pha nhau
góc
2
3
π
Nối hai đầu mỗi cuộn dây với một tải bên ngoài (các tải này giống hệt nhau) thì trong các tải có dòng điện xoay chiều ba pha
( )
1 0
2 0
3 0
cos
2 cos
3 2 cos
3
ω π ω π ω
=
trong trường hợp tải đối xứng thì
( )
1 0
2 0
3 0
cos
2 cos
3 2 cos
3
ω π ω π ω
=
♦ Biểu thức véc tơ cảm ứng từ qua ba cuộn dây:
( )
1 0
2 0
3 0
cos
2 cos
3 2 cos
3
ω π ω π ω
=
÷
♦ CHÚ Ý: Cảm ứng từ tổng hợp tại tâm Stato tại mọi thời điểm luôn bằng
0
3 2
TH
A3
VẤN ĐỀ 10: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
Trang 2B1
A2
Ud
Up
II CÁCH MẮC ĐIỆN BA PHA
1 Máy phát mắc hình sao:
3
U = U
♦ Tải tiêu thụ mắc hình sao:
I =I
♦
(dạng tức thời)
A3
A1
B1
A2
B2
B3
Ud = Up
U
là điện áp giữa dây pha và dây trung hòa
♦
d
U
là điện áp giữa 2 dây pha
2 Máy phát mắc hình tam giác:
♦ Tải tiêu thụ mắc hình tam giác:
3
I = I
3 Nhận xét quan trọng:
♦ Tùy vào bài toán cho cách mắc hình sao hay hình tam giác cho các tải tiêu thụ mà xác định điện áp đặt vào
2 đầu mỗi tải
♦ Trong cách mắc hình sao nếu các tải mắc đối xứng thì dòng điện trong dây trung hòa bằng không
♦ Khi máy phát mắc hình sao ta vẫn có thể mắc tải hình tam giác Lúc này ta không dùng dây trung hòa
♦ Ở máy phát và tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với nhau
Trang 3III CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Trong một máy phát điện xoay chiều 3 pha, khi suất điện động ở một pha đạt giá trị cực đại
1 0
e =E
thì các suất điện động ở các pha kia đạt các giá trị
A.
0
2
0 3
2
2
E
e
E
e
=
= −
0 2
0 3
3 2 3 2
E e
E e
= −
= −
C.
0 2
0 3
2 2
E e
E e
= −
=
D.
0 2
0 3
2 2
E e E e
= −
= −
Câu 2: Trong hệ thống truyền tải dòng điện ba pha đi xa theo cách mắc hình sao thì:
A Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong dây trung hòa bằng tổng các cường độ hiệu dụng của các dòng điện
trong ba dây pha
B Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dây pha lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa một dây pha và dây trung hòa
C Dòng điện trong mỗi dây pha đều lệch pha
2 3
π
so với hiệu điện thế giữa dây pha đó và dây trung hòa
D Cường độ dòng điện trong dây trung hòa luôn luôn bằng 0.
Câu 3: Nối ba cuộn dây của máy phát điện xoay chiều ba pha với ba mạch ngoài giống nhau Khi cường độ dòng
điện chạy qua một pha đạt cực đại thì dòng điện qua hai pha kia sẽ như thế nào
A Có cường độ bằng
1 3 cường độ cực đại và cùng chiều với dòng điện trong pha đã cho
B Có cường độ bằng
1 3 cường độ cực đại và ngược chiều với dòng điện trong pha đã cho
C Có cường độ bằng
1 2 cường độ cực đại và cùng chiều với dòng điện trong pha đã cho
D Có cường độ bằng
1 2 cường độ cực đại và ngược chiều với dòng điện trong pha đã cho
Câu 4: Trong cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng theo hình tam giác, phát biểu nào sau đây là không
đúng ?
A Dòng điện trong mỗi pha bằng dòng điện trong mỗi dây pha
B Công suất tiêu thụ trên mỗi pha đều bằng nhau
C Điện áp giữa hai đầu một pha bằng điện áp giữa hai dây pha.
D Công suất của ba pha bằng ba lần công suất mỗi pha.
Câu 5: Máy phát điện xoay chiều một pha có rôto là phần ứng và máy phát điện xoay chiều ba pha giống nhau ở điểm
nào sau đây?
A Trong mỗi vòng quay của rôto, suất điện động của máy đều biến thiên hai lần
B Đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Trang 4C Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định.
D Đều có bộ góp điện để dẫn điện ra mạch ngoài.
Câu 6: Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng
( )
220 V
Tải mắc hình sao, mỗi pha giống nhau có điện trở thuần
( )
6
R= Ω
, và cảm kháng
( )
8
L
Z = Ω
Cường độ hiệu dụng qua mỗi tải là:
A
( )
12, 7 A
B
( )
22 A
C
( )
11 A
D
( )
38,1 A
Câu 7: Cho mạng điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha là
( )
127 V
, tần số dòng điện
( )
50
f = Hz
Nối mạng điện ba pha này vào ba tải tiêu thụ giống nhau mắc hình tam giác, mỗi tải là một đoạn mạch RLC nối
tiếp có
( ) 0, 2( ) 25.10 4( )
−
Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi tải là:
A
( )
6,35 A
B
( )
10, 6 A
C
( )
11 A
D
( )
9 A
Câu 8: Ba điện trở giống nhau đấu hình sao và nối với nguồn ổn định cũng đấu hình sao nhờ các đường dây dẫn
Nếu đổi cách đấu ba điện trở thành tam giác (nguồn vẫn đấu hình sao) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi đường dây dẫn:
A Giảm 3 lần B Tăng 3 lần C Giảm
3 lần D Tăng
3 lần
Câu 9: Một máy phát điện xoay chiều 3 pha mắc theo hình sao có điện áp dây
( )
381 V
, tấn số
( )
50
f = Hz
Một
cuộn dây có
( ) 0,8( )
60 ,
π
= Ω =
mắc giữa dây pha và dây trung hòa Cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là:
A 0,81( )A
B 2, 2( )A
C 1,5( )A
D 66, 0( )A
Câu 10: Máy phát điện xoay chiều 3 pha mắc theo hình sao có điện áp pha là 220 V( )
, tần số f =50( )Hz
nối với 3 tải tiêu thụ mắc đối xứng theo hình tam giác Mỗi tải tiêu thụ gồm một điện trở thuần
( )
30
R= Ω
, nối tiếp với cuộn
dây thuần cảm có
( )
0, 4
π
=
Công suất tiêu thụ của toàn mạch là:
A
( )
5226 W
B
( )
4750 W
C
( )
1742 W
D
( )
3625 W
Câu 11: Hai chiếc bàn là
220 V −1100 W
và một nồi cơm điện
220 V −550 W
được mắc vào ba pha của lưới điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha
( )
220
P
U = V
(bỏ qua tính cảm kháng của mạch) Khi đó cường độ
Trang 5A
( )
0 A
B
( )
2,5 A
C
( )
5 A
D
( )
7,5 A
Câu 12: Trong lưới điện dân dụng ba pha mắc hình sao, điện áp mỗi pha là
( ) ( )
1 220 2 cos 100
,
( ) 2
2
220 2 cos 100
3
,
( ) 3
2
220 2 cos 100
3
Bình thường việc sử dụng điện của các pha
là đối xứng và điện trở mỗi pha có giá trị
( )
1 2 3 4, 4
R =R =R = Ω
Biểu thức cường độ dòng điện trong dây trung hoà ở tình trạng sử dụng điện mất cân đối làm cho điện trở pha thứ 1 và pha thứ 3 giảm đi một nửa là:
A
( )
50 2 cos 100
3
π π
B
50 2 cos 100π π
C
( )
2
3
π π
D
( )
50 2 cos 100
3
π π
Câu 13: Một mạch điện dân dụng sử dụng điện 3 pha 4 dây mắc hình sao đối xứng có điện trở mỗi tải là
( )
10 Ω Hiệu điện thế pha là
( )
220 V
và tần số dòng điện là
( )
50
f = Hz
Nếu thay một trong 3 tải nói trên bằng một nam
châm điện có hệ số tự cảm là
( )
200
mH
π
, điện trở thuần không đáng kể thì dòng điện hiệu dung trong dây trung hoà là:
A
( )
22,3 A
B
( )
23,33 A
C
( )
0 A
D
( )
19 A
Câu 14: Một máy phát điện xoay chiều 3 pha mắc hình sao có hiệu điện thế pha là
( )
220 V
, tần số
( )
60
f = Hz
Một cơ sở sản xuất dùng nguồn điện này mỗi ngày 16 giờ cho 3 tải tiêu thụ giống nhau mắc hình tam giác, mỗi tải
là cuộn dây có
300 , 0, 6187
Tính điện năng tiêu thụ của cơ sở này trong một tháng (30 ngày) ?
A
42 kWh
432 kWh
C
114 kWh
547, 2 kWh