Bài giảng môn học Kỹ thuật điện: Phần 1

Giáo trình Kỹ thuật điện này gồm hai phần. Phần 1 sau đây cung cấp các kiến thức về mạch điện (thông số, mô hình, định luật) và các phương pháp tính toán mạch điện có chú ý đến dòng điện xoay chiều hình sin và mạch ba pha.

TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA KHOA ÂIÃÛN BÄÜ MÄN ÂIÃÛN CÄNG NGHIÃÛP BI TÁÚN LÅÜI BI GING MÄN HC K THÛT ÂIÃÛN 09.2006 Låìi nọi âáưu K thût âiãûn nghiãn cỉïu nhỉỵng ỉïng dủng ca cạc hiãûn tỉåüng âiãûn tỉì nhàịm biãún âäøi nàng lỉåüng v tên hiãûu, bao gäưm viãûc phạt, truưn ti, phán phäúi v sỉí dủng âiãûn nàng sn xút v âåìi säúng Âiãûn nàng ngy âỉåüc sỉí dủng räüng ri mi lnh vổỷc vỗ caùc ổu õióứm sau : ã ióỷn nng âỉåüc sn xút táûp trung våïi ngưn cäng sút låïn • Âiãûn nàng cọ thãø truưn ti âi xa våïi hiãûu sút cao • Âiãûn nàng dãù dng biãún âäøi thnh cạc cạc dảng nàng lỉåüng khạc • Nhåì âiãûn nng coù thóứ tổỷ õọỹng hoaù moỹi quaù trỗnh saớn xuáút, náng cao nàng suáút lao âäüng Âiãûn nàng âỉåüc phạt hiãûn cháûm hån cạc nàng lỉåüng khạc, nhỉng våïi viãûc phạt hiãûn v sỉí dủng âiãûn nàng â thục âáøy cạch mảng khoa hc cäng nghãû tiãún v bo sang k ngun âiãûn khê hoạ v tỉû âäüng hoạ Vo cúi thãú k 19, ngnh k thût âiãûn tỉí âåìi v giỉỵa thãú k 20 chãú tảo âỉåüc linh kiãûn âiãûn tỉí cäng sút cọ âiãưu khiãøn, tỉì dọ âiãûn tỉí cäng sút phạt triãùn â thục âáøy v lm thay âäøi táûn gäúc rãù lnh vỉûc k thût âiãûn K thût âiãûn v k thût âiãûn tỉí ho nháûp phạt triãùn, cng våïi cäng nghãû thäng tin â âỉa nãưn sn xút x häüi sang giai õoaỷn kinh tóỳ tri thổùc Giaùo trỗnh kyợ thuỏỷt âiãûn ny gäưm hai pháưn : Pháưn I cung cáúp caùc kióỳn thổùc vóử maỷch õióỷn (thọng sọỳ, mọ hỗnh, âënh lût) v cạc phỉång phạp toạn mảch âiãûn coù chuù yù õóỳn doỡng õióỷn xoay chióửu hỗnh sin v mảch ba pha Pháưn II cung cáúp cạc kiãún thỉïc vãư ngun l, cáúu tảo, âàûc v ỉïng dủng ca cạc loải mạy âiãûn âang sỉí dủng phäø bióỳn hióỷn Giaùo trỗnh kyợ thuỏỷt õióỷn õổồỹc bión soản dỉûa trãn kinh nghiãûm ging dảy nhiãưu nàm åí Bäü män Âiãûn Cäng Nghiãûp - Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa - Âải Hc  Nàơng v tham khaớo giaùo trỗnh cuớa caùc trổồỡng baỷn ỏy laỡ giaùo trỗnh õổa lón maỷng nhũm giuùp cho sinh vión khäng chun vãư âiãûn lm ti liãûu tham kho v hoỹc tỏỷp Do trỗnh õọỹ coù haỷn, giaùo trỗnh kyợ thût âiãûn khäng trạnh thiãúu sọt, xin hoan nghãnh mi sỉû gọp ca âc Cạc kiãún âọng gọp xin gåíi vãư nhọm chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp - Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa - Âải Hc  Nàơng Cạc tạc gi Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa ióỷn - Bọỹ mọn ióỷn Cọng Nghióỷp Giaùo trỗnh Kyợ thût Âiãûn Biãn soản : Nguùn Häưng Anh, Bi Táún Låüi, Nguùn Vàn Táún, V Quang Sån Pháưn I MẢCH ÂIÃÛN Chỉång KHẠI NIÃÛM CÅ BN VÃƯ MẢCH ÂIÃÛN 1.1 MẢCH ÂIÃÛN V KÃÚT CÁÚU HÇNH HC CA MẢCH ÂIÃÛN 1.1.1 Mảch âiãûn Mảch âiãûn l táûp håüp cạc thiãút bë âiãûn, näúi våïi bàịng cạc dáy dáùn, tảo thnh nhỉỵng vng kên m âọ dng âiãûn cọ thãø chảy qua Mảch âiãûn âỉåüc cáúu trục tỉì nhiãưu thiãút bë khạc nhau, chụng thỉûc hiãûn cạc chỉïc nàng xạc âënh âỉåüc gi l pháưn tỉí mảch âiãûn Hai loải pháưn tỉí chênh ca mảch âiãûn l ngưn vaỡ phuỷ taới (taới) Hỗnh 1.1 laỡ mọỹt vờ duỷ vãư mảch âiãûn, âọ : ngưn âiãûn l mạy phạt âiãûn MF; ti l bọng ân  v âäüng cå âiãûn ÂC v dáy dáùn l dáy kim loải Nhỉ váûy mảch âiãûn gäưm : Dáy dáùn a Ngưn âiãûn : Ngưn âiãûn l thiãút bë phạt âiãûn nàng, vãư ngun l l thiãút bë biãún âäøi cạc dảng nàng lỉåüng khạc thnh âiãûn nàng Vê dủ mạy phạt âiãûn biãún cå nàng thnh âiãûn nàng, pin v acquy biãún hoạ nàng thnh âiãûn nàng  MF I ÂC III II b Hỗnh 1.1 Maỷch õióỷn Phuỷ taới : Phuỷ ti l cạc thiãút bë tiãu thủ âiãûn nàng v biãún âäøi âiãûn nàng thnh cạc dảng nàng lỉåüng khạc, âäüng cå âiãûn biãún âiãûn nàng thnh cå nàng, âeìn âiãûn biãún âiãûn nàng thaình quang nàng, baìn laì vaì bãúp âiãûn biãún âiãûn nàng thaình nhiãût nàng Ngoi hai loải chênh trãn, mảch âiãûn cn cọ dáy dáùn näúi tỉì ngưn âãún ti âãø tảo thnh mảch vng kên v âãø truưn ti âiãûn nàng tổỡ nguọửn õóỳn taới 1.1.2 Kóỳt cỏỳu hỗnh hoỹc cuớa maỷch õióỷn Kóỳt cỏỳu hỗnh hoỹc cuớa maỷch õióỷn gọửm cọ : Nhạnh, nụt, vng Nhạnh : Nhạnh l bäü pháûn ca mảch âiãûn, gäưm cạc pháưn tỉí màõc näúi tiãúp âọ cọ cng mäüt doỡng õióỷn chaỷy qua Maỷch õióỷn hỗnh 1.1 coù ba nhạnh âạnh säú 1, v Nụt : Nụt l chäù gàûp ca ba nhạnh tråí lãn Maỷch õióỷn hỗnh 1.1 coù hai nuùt kyù hióỷu a v b Vng hay mảch vng : Vng l õổồỡng õi kheùp kờn qua caùc nhaùnh Maỷch õióỷn hỗnh 1.1 tảo thnh ba vng k hiãûu I, II v III 1.2 CAẽC AI LặĩNG C TRặNG QUAẽ TRầNH NNG LặĩNG óứ õỷc trổng cho quaù trỗnh bióỳn õọứi nng lổồỹng (quaù trỗnh nng lổồỹng) mọỹt nhaùnh hay mọỹt pháưn tỉí ca mảch âiãûn ta dng hai âải lỉåüng : Dng âiãûn i v âiãûn ạp u Cäng sút ca nhạnh hồûc ca pháưn tỉí l p = u.i 1.2.1 Dng âiãûn Dng âiãûn l dng chuøn dëch cọ hỉåïng ca cạc âiãûn têch Cỉåìng âäü dng âiãûn i (gi tàõt l dng âiãûn) vãư trë säú bàịng täúc âäü biãún thiãn ca lỉåüng âiãûn têch q qua tiãút diãûn ngang cuía mäüt váût dáùn dq (1.1) i= dt âọ, q l âiãûn têch qua tiãút diãûn ngang ca váût dáùn thåìi gian t Trong hãû thäúng âån vë SI (In the standard international system of units), dng âiãûn cọ âån vë l A (Ampre) 2A -2A A A B B i A B (a) (b) (c) Hỗnh 1.2 Qui ổồùc vóử chióửu doỡng õióỷn Chióửu doỡng âiãûn, theo âënh nghéa, l chiãưu chuøn âäüng ca âiãûn têch dỉång âiãûn trỉåìng (hay ngỉåüc chiãưu våïi chuøn âäüng caïc âiãûn têch ám) Âãø tiãûn viãûc toaïn, ngỉåìi ta qui ỉåïc chiãưu dng âiãûn trãn mäüt nhạnh bũng mọỹt muợi tón nhổ hỗnh 1.2a goỹi laỡ chióửu dỉång dng âiãûn Nãúu tải mäüt thåìi âiãøm t no õoù, chióửu doỡng õióỷn truỡng vồùi chióửu dổồng thỗ i seợ mang dỏỳu dổồng (i > 0, hỗnh 1.2b), coỡn nóỳu chióửu doỡng õióỷn ngổồỹc vồùi chióửu dổồng thỗ i seợ mang dỏỳu ỏm (i < 0, hỗnh 1.2c), 1.2.2 Âiãûn ạp Âiãûn ạp l hiãûu âiãûn thãú giỉỵa hai âiãøm Nhỉ váûy âiãûn ạp giỉỵa hai âiãøm A vaỡ B trón hỗnh 1.3a coù õióỷn thóỳ A vaỡ ϕB laì : uAB = ϕA - ϕB (1.2) Trong hãû thäúng âån vë SI, âiãûn ạp cọ âån vë l V (volt) Chiãưu âiãûn ạp qui ỉåïc l chiãưu tỉì âiãøm cọ âiãûn thãú cao âãún âiãøm cọ âiãûn thãú tháúp Cng âãø tiãûn viãûc toạn, ngỉåìi ta qui ỉåïc chiãưu dỉång âiãûn ạp trãn mäüt nhạnh (thỉåìng trng våïi chiãưu dỉång dng âiãûn) bàịng mäüt mi tãn v trãn âọ ta ghi k hiãûu âiãûn ạp ca nhaùnh nhổ hỗnh 1.3a hoỷc õaùnh dỏỳu cọỹng vaỡ dỏỳu trổỡ nhổ hỗnh 1.3b,c Nóỳu uAB > õióỷn thóỳ A cao hån âiãûn thãú B; coìn uAB < âiãûn thãú A tháúp hån âiãûn thãú B i A + uAB i + uAB i A B _ A uAB B _ B (a) (b) (c) Hỗnh 1.3 Qui ỉåïc vãư chiãưu âiãûn ạp 1.2.3 Cäng sút Trong mäüt pháưn tỉí, mäüt nhạnh hay mäüt mảch âiãûn cọ thãø nháûn nàng lỉåüng hồûc phạt nàng lỉåüng Khi chn chiãưu dng âiãûn v âiãûn ạp trng nhau, sau toạn cäng sút p ca nhạnh, ta cọ thãø kãút luỏỷn nhổ sau vóử quaù trỗnh nng lổồỹng cuớa nhaùnh ÅÍ mäüt thåìi âiãøm no âọ : p(t) = u(t).i(t) (1.3) Nãúu p(t) > : u vaì i cuìng chiãưu: nhạnh nháûn nàng lỉåüng p(t) < : u v i ngỉåüc chiãưu: nhạnh phạt nàng lỉåüng 1.2.4 Âiãûn nàng Nãúu âiãûn ạp u v dng âiãûn i trãn mäüt pháưn tỉí phủ thüc thåìi gian t, âiãûn nàng tiãu thủ båíi pháưn tỉí tỉì to âãún t l : t t A = ∫ p.dt = ∫ u ( t ) × i ( t )dt t0 (1.4) t0 Âån vë ca âiãûn nàng l J (Joule), Wh (Watt.giåì) Bäüi säú ca l kWh, âáy chênh l âån vë âãø tiãưn âiãûn 1.3 CẠC THÄNG SÄÚ V MÄ HÇNH MẢCH Mảch âiãûn gäưm nhiãưu pháưn tỉí näúi våïi Khi lm viãûc nhiãưu hiãûn tỉåüng âiãûn tỉì xy cạc pháưn tỉí Khi toạn ngỉåìi ta thay thãú mảch âiãûn thỉûc bàịng mọ hỗnh maỷch Mọ hỗnh maỷch gọửm nhióửu phỏửn tổớ lyù tổồớng õỷc trổng cho quaù trỗnh õióỷn tổỡ mảch v âỉåüc ghẹp näúi våïi tu theo kãút cáúu ca mảch Dỉåïi âáy ta s xẹt cạc pháưn tổớ lyù tổồớng cuớa mọ hỗnh maỷch goỹi laỡ caùc thäng säú ca mảch âiãûn 1.3.1 Cạc thäng säú (pháưn tỉí) ca mảch âiãûn Ngưn âiãûn ạp u(t) i(t) + i(t) + − u(t) e(t) + − e(t) u(t) _ (a) (b) Hỗnh 1.4 Kyù hióỷu chióửu nguọửn aùp Ngưn âiãûn ạp u(t) l thäng säú ca mảch âiãûn õỷc trổng cho khaớ nng taỷo nón vaỡ trỗ trãn hai cỉûc cu ngưn mäüt âiãûn ạp, khäng phủ thüc vo giạ trë dng âiãûn cung cáúp tỉì ngưn Nguọửn aùp õổồỹc kyù hióỷu nhổ hỗnh 1.4a hoỷc 1.4b v âỉåüc biãùu diãùn bàịng mäüt sỉïc âiãûn âäüng (sââ) e(t) Chiãưu âiãûn ạp u(t) tỉì âiãøm cọ âiãûn thãú cao õóỳn õióứm coù õióỷn thóỳ thỏỳp, vỗ thóỳ õióỷn ạp u(t) chênh bàịng sỉïc âiãûn âäüng e(t) ca ngưn : u(t) = e(t) (1.5) Ngưn dng âiãûn j(t) i(t) Ngưn dng âiãûn j(t) âàûc trỉng cho kh nàng cuớa nguọửn õióỷn taỷo nón vaỡ trỗ mọỹt doỡng âiãûn cung cáúp cho mảch ngoi, khäng phủ thüc vo âiãûn ạp trãn hai cỉûc ca ngưn : j(t) = i(t) (1.6) Nguọửn doỡng õióỷn õổồỹc kyù hióỷu nhổ hỗnh 1.5 + j(t) u(t) _ Hỗnh 1.5 Nguọửn doỡng õióỷn Âiãûn tråí R Cho dng âiãûn i qua âiãûn trồớ R (hỗnh 1.6) vaỡ noù gỏy õióỷn aùp råi uR trãn âiãûn tråí Theo âënh luáût Ohm, quan hãû giỉỵa dng âiãûn i v âiãûn ạp uR l : (1.7) uR = Ri hoàûc i = Gu R goüi laì âiãûn dáùn − i + uR R A B Cäng sút tiãu thủ trãn âiãûn tråí : R pR = uRi = Ri2 (1.8) Hỗnh 1.6 Âiãûn tråí Nhỉ váûy âiãûn tråí R âàûc trỉng cho quaù trỗnh tióu taùn trón õióỷn trồớ Trong hóỷ õồn vë SI, âiãûn tråí cọ âån vë l Ω (Ohm), âiãûn dáùn l S (Simen) Âiãûn nàng tiãu thủ trãn âiãûn tråí R khong thåìi gian t: Trong âọ : G = t t 0 A = ∫ p R dt = ∫ Ri dt våïi i = const, ta coï: A = Ri2t (1.9) (1.10) Âiãûn cm L Cho qua cün dáy cọ N vng mọỹt doỡng õióỷn i thỗ seợ sinh tổỡ thọng mọc vng våïi cün dáy l : Ψ = NΦ (1.11) Âiãûn cm L ca cün dáy âỉåüc âënh nghéa laì: Ψ NΦ (1.12) L= = i i Âån vë ca âiãûn cm l H (Henry) u i + L _ e + L L Hỗnh 1.7 Cuọỹn dỏy Nãúu doìng âiãûn i biãún thiãn theo thåìi gian t thỗ tổỡ thọng cuợng bióỳn thión theo thồỡi gian t v cün dáy cm ỉïng sââ tỉû cm eL L = Const (hỗnh 1.7) : d di (1.13) = −L eL = − dt dt Âiãûn aïp råi trãn âiãûn caím: di (1.14) u L = −e L = L dt Cäng suáút cuäün dáy nháûn: di (1.15) p L = u L i = Li dt Nàng lỉåüng tỉì trỉåìng têch ly cün dáy: t Wtt = ∫ p L dt = i(t ) ∫ Li di (1.16) (1.17) Váûy Wtt = L i Nhỉ váûy âiãûn cm L âàûc trỉng cho hiãûn tỉåüng têch lu nàng lỉåüng tỉì trỉåìng cuía cuäün dáy Häù caím M Hiãûn tỉåüng häù cm l hiãûn tỉåüng xút hiãûn tỉì trỉåìng mäüt cuäün dáy doìng âiãûn biãúïn thiãn cuọỹn dỏy khaùc taỷo nón Trón hỗnh 1.8a laỡ hai cün dáy cọ liãn hãû häù cm våïi Tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy gäưm hai thnh pháưn : Ψ1 = Ψ11 + Ψ12 (1-18) âọ : Ψ11 l tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy chênh dng âiãûn i1 tảo nãn Ψ12 l tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy dng âiãûn i2 tảo nãn Tỉång tỉû, tỉì thäng mọc vng våïi cuäün dáy : Ψ2 = Ψ22 + Ψ21 (1-19) âọ : Ψ22 l tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy chênh dng âiãûn i2 tảo nãn Ψ21 l tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy dng âiãûn i1 tảo nãn Ψ11 i1 (a) i1 Ψ21 + + 1’ i1 + u1 _ i2 u1 _ L1 2’ L2 i1 + u2 _ L2 + u2 _ M i2 (b) i2 M L1 u2 _ + u1 _ i2 M + u1 _ L1 (c) + u2 _ L2 (d) Hỗnh 1.8 Hai cün dáy ghẹp häù cm Trỉåìng håüp mäi trỉåìng l tuún tênh, ta cọ : Ψ11 = L1i1; Ψ12 = ± M12i2 Ψ21 = ± M21i1 Ψ22 = L2i2; (1-20) (1-21) våïi L1, L2 tỉång ỉïng l hãû säú tỉû cm ca cün dáy v M12 = M21 = M l hãû säú häù cm giỉỵa hai cuäün dáy Khi thay (1-20) vaì (1-21) vaìo (1-18) v (1-19), ta viãút lải sau : Ψ1 = L1i1 ± Mi2 (1-22) Ψ2 = L2i2 ± Mi1 (1-23) Viãûc chn dáu + hồûc dáúu − trỉåïc M biãøu thỉïc trãn phủ thüc vo chiãưu qún cạc cün dáy cng chn chiãưu dỉång dng âiãûn i1 v i2 Nãúu cỉûc ca cạc âiãûn ạp u1, u2 v chiãưu dỉång dng âiãûn i1, i2 âỉåüc chn nhổ hỗnh 1.8a, thỗ theo õởnh luỏỷt caớm ổùng õióỷn tỉì Faraday, ta cọ : u1 = dΨ1 dΨ11 dΨ12 di di = + = L1 ± M dt dt dt dt dt (1-24) dΨ2 dΨ22 dΨ21 di di (1-25) = + = L2 ± M dt dt dt dt dt Cng âiãûn cm L, âån vë ca häù cm M l Henry (H) Ta thỉåìng k hiãûu häù cm giỉỵa cün dáy bàịng chổợ M vaỡ muợi tón hai chióửu nhổ hỗnh 1.8b, v dng cạch âạnh dáúu hai cỉûc cng ca cün dáy bàịng dáúu cháúm (*) âãø xạc âënh dáúu cuớa phổồng trỗnh (1.24) vaỡ (1.25) Nóỳu hai doỡng õióỷn i1 v i2 cng âi vo (hồûc cng âi ra) caùc cổỷc tờnh õaùnh dỏỳu ỏỳy thỗ tổỡ thọng họự cm Ψ12 v tỉû cm Ψ11 cng chiãưu Cỉûc cng phủ thüc chiãưu qún dáy v vë trê cạc cün dáy u2 = Tỉì âënh lût Lentz, våïi qui ỉåïc âạnh dáúu cạc cỉûc cng trãn, cọ thãø suy qui tàõc sau âáy âãø xaïc âënh dáúu + hồûc − trỉåïc biãøu thỉïc M.di/dt ca âiãûn ạp häù cm Nãúu dng âiãûn i cọ chiãưu dỉång âi vo âáưu cọ dáúu cháúm mäüt cün dáy v âiãûn ạp cọ cỉûc + åí âáưu cọ dỏỳu chỏỳm cuọỹn dỏy thỗ õióỷn aùp họự cm l M.di/dt, trỉåìng håüp ngỉåüc lải − M.di/dt Vê duỷ nhổ hỗnh 1-8b, ta coù : di di +M dt dt di di u2 = L2 + M dt dt u = L1 Våïi hỗnh 1-8c, ta coù : di di M dt dt di di u = −L 2 + M dt dt u = L1 Våïi hỗnh 1-8d, ta coù : L1 di di +M dt dt u = −L di di −M dt dt u1 = Âiãûn dung C Âàût mäüt âiãûn ạp uC lãn tủ âiãûn thỗ qua tuỷ seợ coù doỡng dởch chuyóứn i vaỡ åí hai bn cỉûc tủ âiãûn têch ly âiãûn têch q (hỗnh 1.9) ióỷn dung C cuớa tuỷ õióỷn laỡ: q C= uC + ii (1.26) Âån vë cuía âiãûn dung l F (Fara) Dng âiãûn i qua tủ l: du dq i= =C C dt dt uC − C Hỗnh 1.9 Tuỷ õióỷn (1.27) Tổỡ (1.20), ta coù õióỷn ạp råi trãn tủ âiãûn cọ âiãûn dung C l : 1t u C = ∫ idt + u C (0) C0 Nãúu åí thåìi âiãøm t = m uC(0) = 0, ta cọ: 1t u C = ∫ idt C0 (1.28a) (1.28b) Cäng suáút trãn tuû âiãûn C laì: p C = u C i = Cu C du C dt (1.29) Nàng lỉåüng âiãûn trỉåìng têch ly tủ âiãûn : t uC Wât = ∫ p C dt = ∫ Cu C du C = Cu C 2 0 (1.30) Váûy âiãûn dung C âàûc trỉng cho hiãûn tỉåüng têch lu nàng lổồỹng õióỷn trổồỡng tuỷ õióỷn 1.3.2 Mọ hỗnh maỷch õióỷn Mọ hỗnh maỷch laỡ sồ õọử thay thóỳ maỷch õióỷn maỡ õoù quùa trỗnh nng lổồỹng vaỡ kóỳt cỏỳu hỗnh hoỹc giọỳng nhổ maỷch õióỷn thổỷc, song caùc pháưn tỉí ca mảch âiãûn âỉåüc thay thãú bàịng cạc thäng säú l tỉåíng e, j, R, L,M, C Vê dủ, thnh láûp så âäư thay thãú mảch âiãûn cọ maỷch õióỷn thổỷc nhổ hỗnh 1.10a óứ thaỡnh lỏỷp mọ hỗnh maỷch õióỷn, õỏửu tión ta lióỷt kó caùc hióỷn tỉåüng nàng lỉåüng xy tỉìng pháưn tỉí v thay thãú chụng bàịng cạc thäng säú l tỉåíng räưi sau õoù nọỳi vồùi tuyỡ theo kóỳt cỏỳu hỗnh hoỹc cuớa maỷch Hỗnh 1.10b laỡ sồ õọử thay thóỳ cuớa maỷch õióỷn hỗnh 1.10a, õoù nóỳu maùy phaùt õióỷn MF laỡ maùy phaùt xoay chióửu thỗ õổồỹc thay bàịng thãú bàịng eMF näúi tiãúp våïi RMF v LMF, âỉåìng dáy âỉåüc thay thãú bàịng Rd v Ld, bọng ân  âỉåüc thay thãú bàịng RÂ, 57 * * W P1 A Ε& + _ * P2 * W B Ε& _+ C Taíi näúi Y hay Hỗnh 4.10 o cọng suỏỳt ba pha duỡng hai oạt mẹt Tháût váûy, ta tháúy hãû thäúng âiãûn ạp bàịng hai ngưn sââ tỉång âỉång Ε& = U& AC, & BC nhổ hỗnh 4.10 & = U Cạc ngưn tỉång âỉång ny s phạt cäng sút bũng cọng suỏỳt tióu thuỷ trón taới Vỗ vỏỷy cọng sút trãn ti s bàịng: { } { } & AC &I*A + Re U & BC &I*B = P1 + P2 (4.20) Ptaíi = PE1 + PE2 = Re U 4.6 CẠCH GII MẢCH BA PHA ÂÄÚI XỈÏNG Âäúi vồùi maỷch ba pha õọỳi xổùng thỗ doỡng õióỷn, õióỷn ạp pha v dáy cng âäúi xỉïng, nghéa l chụng cọ trë säú bàịng v lãûch pha 1200 Vỗ vỏỷy giaới maỷch ba pha õọỳi xổùng ta tạch mäüt pha âãø tênh, räưi suy cho hai pha 4.6.1 Cạch gii mảch ba pha âäúi xỉïng näúi Khi khäng xẹt täøng tråí âỉåìng dáy pha (hỗnh 4.11) ióỷn aùp õỷt lón mọựi pha cuớa taíi: Up = Ud (4.21) våïi Ud - âiãûn ạp dáy ca mảch ba pha Täøng tråí pha ca taíi: Z p = R 2p + X 2p (4.22) R p , X p - âiãûn tråí, âiãûn khạng mäùi pha ca ti Dng âiãûn pha (bàịng dng dáy) cuía taíi: Up Ud I p = Id = = Zp R 2p + X 2p (4.23) Goïc lãûch pha giỉỵa âiãûn ạp pha v dng âiãûn pha: ϕ = arctg Xp Rp (4.24) 58 Zp Up A Ud Id = Ip ϕ Zp B Zp Ip C (a) (b) Hỗnh 4.11 Maỷch ba pha õọỳi xổùng nọỳi VÊ DỦ 4.2 Cho mảch ba pha âäúi xỉïng hỗnh VD 4.2 coù õióỷn aùp dỏy Ud = 380V, táưn säú gọc ω=100π (rad/s), ti näúi Y, mäüt pha coï R =15Ω, L = H Tênh : 10π a Täøng tråí phỉïc pha ca ti b Cäng sút P, Q, S ti tiãu thủ Bi gii Id Zp = R + jωL = 15 + j100π.1/10π = 15 + j10 () B Ud L R L Hỗnh VD4.2 + Dng âiãûn qua ti : Up Ud I p = Id = = Zp R 2p + X 2p 380 15 + 10 R C b Cäng sút P, Q, S ti tiãu thủ L A a Täøng tråí phỉïc pha ca ti I p = Id = R = 12,17 A + Cäng sút tạc dủng : P = 3R p I 2p = × 15 × 12,17 = 6665W + Cäng sút phn khạng : Q = 3X p I 2p = × 10 × 12,17 = 4443VAR + Cäng suáút biãøu kiãún : S = 3U d I d = × 380 × 12,17 = 8010 VA 59 Khi cọ xẹt täøng tråí âỉåìng dáy pha (hỗnh 4.12) Caùch giaới cuợng tổồng tổỷ, nhổng dng âiãûn pha v dáy phi cäüng täøng tråí âỉåìng dáy våïi täøng tråí ti : Zd Zp Ud Ip = Id = A 2 (R d + R p ) + (X d + X p ) âoï : Z d = R d + jX d l täøng tråí âỉåìng dáy ti âiãûn Z p = R p + jX p l täøng tråí pha cuớa phuỷ taới B C Hỗnh 4.12 Maỷch ba pha näúi âäúi xỉïng cọ täøng tråí âỉåìng dáy c Mảch ba pha âäúi xỉïng näúi tam giạc Khi khọng xeùt tọứng trồớ õổồỡng dỏy pha (hỗnh 4.13) Âiãûn ạp âàût lãn mäùi pha ca ti bàịng âiãûn ạp dáy: Up = Ud Dng âiãûn pha ca ti: Up Ud Ip = = Zp R 2p + X 2p & U p Up A B (4.25) Zp Ud Zp Zp C (a) &I p (b) Hỗnh 4.13 Mảch ba pha âäúi xỉïng näúi tam giạc Dng âiãûn dáy : I d = 3I p Goïc lãûch pha giỉỵa âiãûn ạp pha v dng âiãûn pha tỉång ỉïng: ϕ = arctg Xp Rp Khi cọ xẹt täøng trồớ õổồỡng dỏy pha (hỗnh 4.14) Trổồùc hóỳt ta bióỳn õọứi tổồng õổồng tọứng trồớ nọỳi tam giaùc thaỡnh hỗnh sao: ZY = Xp ZΔ R p = +j 3 60 âoï : Z Δ = R p + jX p l täøng tråí pha näúi tam giạc Sau âọ â gii åí trãn Zd Doìng âiãûn dáy laì : (R d + Rp ) + (X d + Ud B Ud Id = Xp ) Zp Zp Zp C Dng âiãûn pha ca ti näúi tam giạc : Ip = Up A Hỗnh 4.14 Maỷch ba pha nọỳi tam giạc âäúi xỉïng cọ täøng tråí âỉåìng dáy Id 4.7 CẠCH GII MẢCH BA PHA KHÄNG ÂÄÚI XỈÏNG Khi ti ba pha khäng âäúi xỉïng ZA ≠ ZB ZC thỗ doỡng õióỷn aùp trón caùc pha khọng âäúi xỉïng Váûy mảch ba pha báy giåì l mảch phỉïc tảp gäưm nhiãưu ngưn sââ v åí âáy chè xẹt mảch ba pha khäng cọ häø cm Cạch gii theo caùc phổồng phaùp õaợ trỗnh baỡy ồớ chổồng Ta xẹt mäüt säú trỉåìng håüp củ thãø sau: 4.7.1 Taới nọỳi hỗnh Y Trổồỡng hồỹp coù dỏy trung tờnh vaỡ tọứng trồớ dỏy trung tờnh Z0 (hỗnh 4.15) óứ giaới maỷch õióỷn hỗnh 4.15, ta duỡng phổồng phạp âiãûn ạp hai nụt Ta cọ âiãûn ạp giỉỵa hai âiãøm trung 0’ vaì laì : E& A YA + E& B YB + E& C YC & = U o 'o YA + YB + YC + Yo (4.26) Thay ngưn sââ bàịng ngưn ạp, ta coï : & Y +U & Y +U & Y U A A B B C C & U o 'o = YA + YB + YC + Yo Trong âoï : YA = (4.27) 1 1 ; YB = ; YC = ; Yo = laì täøng dáùn phỉïc cạc pha ca ZA ZB ZC Zo & A,U & B, U & C l âiãûn ạp pha ca ngưn ti v dáy trung tênh, cn U & = U e − j120 ; & =U ; U Trổồỡng hồỹp nguọửn ba pha õọỳi xổùng thỗ U A p B p O & = U e − j240 , thay vo cäng thỉïc (4.27) ta cọ : U C p O YA + YB e − j120 + YC e − j240 & U = U o 'o p YA + YB + YC + Yo O O (4.28) 61 Sau âæåüc U& o'o theo cäng thỉïc (4.28) ta âiãûn ạp trãn cạc pha ti : &' =U & −U & U A A o 'o (4.29a) &' =U & −U & U B B o 'o (4.29b) &' =U & −U & U C C o 'o (4.29c) E& A E& B + A &I A ZA & B U A &I B ZB &I C ZC + E& C C & U B + & U C Zo &I o & U 0'0 Hỗnh 4.15 Taới nọỳi hỗnh coù dỏy trung V dng âiãûn : hồûc : &' &I = U A = U &' Y A A A ZA (4.30a) &' &I = U B = U &' Y B B B ZB (4.30b) &' &I = U C = U &' Y C C C ZC (4.30c) &' &I = U o'o = U &' Y o o 'o o Zo (4.31) &I = &I + &I + &I o A B C (4.32) Sau dng âiãûn Io bàịng (4.31) v kiãøm tra lải bàịng (4.32) âãø biãút â âụng hay sai VÊ DỦ 4.3: Cho mảch âiãûn ba pha khäng âäúi xỉïng cọ dỏy trung tờnh nhổ hỗnh VD 4.3a coù nguọửn õọỳi xỉïng v âiãûn ạp dáy Ud = 380V, táưn säú gọc ω=100π rad/s, ti khäng âäúi 10 −3 1 F v Ro =1Ω, L o = xỉïng näúi Y, coï R =15Ω, L = H, C= H Tênh : 2π 10π 50π a Täøng tråí phỉïc cạc pha ca ti 62 b Dng âiãûn cạc dáy pha vaì dáy trung c Cäng suáút P, Q ti tiãu thủ Bi gii a Täøng tråí phỉïc cạc pha cuía taíi A IA L R B A B & U B C Ud IB R IC R L C O IO Ro & U A Lo C & U C &I A ZA &I B ZB &I C ZC Zo &I o & U 0'0 0’ (b) (a) Hỗnh VD4.3 + Pha A : ZA = R + jωL = 15 + j100π.1/10π = 15 + j10 (Ω) + Pha B : ZB = R - j/ωC = 15 - j/(100π.10-3/2π) = 15 - j20 (Ω) + Pha C : ZC = R + jωL = 15 + j100π.1/10π = 15 + j10 (Ω) + Trung : Z0 = Ro + jωLo = + j100π.1/50π = + j2 (Ω) b Tênh doìng âiãûn caùc dỏy pha vaỡ dỏy trung tờnh (hỗnh VD4.3b): Giaớ thiãút âiãûn ạp ngưn cạc pha våïi Up = Ud/ =380/ =220V: & A = 220∠0 o V ; U & B = 220∠ − 120o V ; U & C = 220∠ − 240o V U Âiãûn ạp giỉỵa hai nụt 0’0 ạp dủng cäng thỉïc (4.27), ta coï : 220 /(15 + 10 j) + 220∠ − 120 o /(15 − 20 j) + 220∠ − 240 o /(15 + 10 j) & U o 'o = 1 1 + + + 15 + 10 j 15 − 20 j 15 + 10 j + j & o 'o = 20,05 + 18,75 j = 27,45∠43,072o V U Doìng âiãûn pha A theo (4.30a): o &I A = 220 − 27,45∠43,072 = 8,65 − 7,01j = 11,14∠ − 39,05o A 15 + 10 j &I A = 8,65 − 7,01j = 11,14∠ − 39,05o A 63 Doìng âiãûn pha B theo (4.30b): o &I B = 220∠ − 120 − 27,45∠43,072 15 − 20 j &I B = 3,58 − 9,18 j = 9,86∠ − 68,73o A Doìng âiãûn pha C theo (4.30c): o &I C = 220∠ − 240 − 27,45∠43,072 15 + 10 j &I C = −0,72 + 11,93 j = 11,95∠93,44 o A Doìng dáy trung tênh: bàịng hai cạch âãø kiãøm tra âụng hay sai o &' &I o = U o 'o = 23,57∠24,77 = 11,51 − 4,27 j = 12,28∠ − 20,36 o A Zo 1+ 2j &I o = &I A + &I B + &I C = 11,51 − 4,27 j = 12,28∠ − 20,36 o A c Cäng sút tạc dủng P v phn khạng Q ti tiãu thủ + Cäng sút tạc dủng : P = R (I 2A + I 2B + I C2 ) = 15(11,14 + 9,86 + 11,952 ) = 5462W + Cäng sút phn khạng : Q = X A I 2A − X B I 2B + X C I C2 = 10 × 11,14 − 20.9,86 + 10.11,952 ) = 2059VAR Trỉåìng håüp cọ dáy trung tờnh vaỡ tọứng trồớ dỏy dỏựn pha Zd (hỗnh 4.16) Phỉång phạp toạn váùn trãn, nhỉng lục âọ täøng tråí cạc pha phi gäưm c täøng tråí dỏy dỏựn pha Zd Vỗ vỏỷy : & = Y A Z A + Zd & = Y B Z B + Zd & = Y C ZC + Zd Zd &I A ZA Zd &I B ZB Zd &I C ZC A B C Zo &I o Hỗnh 4.16 Coù xeùt tọứng trồớ dỏy dáùn pha Trỉåìng håüp täøng tråí dáy trung Z0=0 Lục ny âiãøm trung ca ti O’ trng våïi âiãøm trung ca ngưn O v âiãûn ạp trãn cạc pha ca ti bàịng âiãûn ạp pha tỉång ỉïng våïi ngưn R rng l nhåì cọ dáy trung âiãûn ạp pha trãn cạc ti âäúi xỉïng Tênh dng âiãûn cạc pha, ta ạp dủng âënh lût Äm cho tỉìng pha riãng r: 64 &I A & U = A; ZA U IA = A ZA & &I = U B ; B ZB IB = & &I = U C ; C ZC U IC = C ZC UB ZB A B C &I A ZA &I B ZB &I C ZC &I o Hỗnh 4.17 Khäng cọ täøng tråí dáy trung Trỉåìng håüp dáy trung bë âỉït hồûc khäng cọ dáy trung Z0=∞ Phi âiãûn ạp UO’O trỉåìng håüp trãn, nhỉng åí cäng thỉïc (4.27) láúy Z0=∞ (YO= 0) Lục náưy âiãûn ạp UO’O cọ thãø låïn, âọ âiãûn ạp pha ca ti khạc âiãûn ạp pha ngún ráút nhiãưu cọ thãø gáy nãn quạ âiãûn ạp åí mäüt pha no âọ 4.7.2 Ti näúi tam giạc Trổồỡng hồỹp taới khọng õọỳi xổùng nọỳi hỗnh tam gờac, ngưn âiãûn cọ âiãûn ạp dáy l U& AB , U& BC , U& CA (hỗnh 4.18) Nóỳu khọng xeùt õóỳn tọứng trồớ caùc dỏy pha (hỗnh 4.18) õióỷn aùp âàût lãn cạc pha ca ti l âiãûn ạp dáy ngưn, âọ ta âỉåüc dng âiãûn cạc pha cuía taíi : & &I = U AB ; AB Z AB I AB = U AB ; z AB & &I = U BC ; BC Z BC I BC = & U CA &I = ; CA Z CA U BC U ; I CA = CA z BC z CA p dủng âënh lût Kirchhoff vãư dng, tải cạc âènh ta cọ dng âiãûn dáy: &I = &I − &I ; A AB CA &I = &I − &I B BC AB &I = &I − &I C CA BC Nãúu trỉåìng håüp cọ xẹt âãún täøng tråí Zd ca cạc dáy dáùn pha ta nãn bióỳn õọứi tổồng õổồng taới nọỳi tam gờac thaỡnh hỗnh A B C &I A &I B &I C &I AB &I CA ZAB ZAB ZBC &I BC Hỗnh 4.18 Ti ba pha näúi tam gêac khäng âäúi xỉïng 4.8 ặẽNG DUNG CAẽH NI HầNH SAO VAè TAM GIAẽC Ngưn v phủ ti ba pha âãưu cọ thãø näúi hỗnh hoỷc hỗnh tam giaùc, tuỡy theo õióửu kióỷn củ thãø âiãûn ạp qui âënh ca thiãút bë, âiãûn ạp ca lỉåïi âiãûn v mäüt säú u cáưu k thût khạc Sau âáy ta xẹt vi trỉåìng håüp thỉåìng gàûp 65 4.8.1 Cạch näúi ngưn âiãûn a) Näúi maïy phaït âiãûn ba pha : näúi Y b) Näúi mạy biãún ạp : näúi Y hồûc Δ ty u cáưu Nãúu dng cho phủ ti sinh hoảt thỉåìng nọỳi hỗnh coù dỏy trung tờnh Yo Nọỳi nhổ váûy cọ ỉu âiãøm l cọ thãø cung cáúp hai âiãûn ạp khạc : âiãûn ạp pha v âiãûn ạp dáy Hiãûn tải åí nỉåïc ta täưn tải hai loải lỉåïi âiãûn : 380/220V (Ud = 380V; Up = 220V) v lỉåïi âiãûn 220/127V 4.8.2 Cạch näúi phủ ti Näúi âäüng cå âiãûn ba pha Âäüng cå âiãûn ba pha gäưm ba dáy qún, mäùi dáy qún cọ hai âáöu ra, âáöu âáöu : kyï hiãûu a, b, c; âáưu cúi k hiãûu tỉång ỉïng : x, y, z Khi thiãút kãú ngỉåìi ta â qui âënh âiãûn ạp cho mäùi dáy qún Lục âäüng cå lm viãûc u cáưu näúi âäüng cå våïi lỉåïi âiãûn âụng âiãûn aïp (a) (b) qui âënh áúy Vê duû âäüng cå ba pha coù Hỗnh 4.19 Caùch nọỳi õọỹng cồ õióỷn ba pha âiãûn aïp qui âënh cho mäùi dáy quáún tỉïc l âiãûn ạp âàût lãn mäùi pha 220V, âọ trãn nhn hiãûu âäüng cå ghi l : Δ/Y220/380V Ud=380V Ud=220V Nãúu âäüng cå lm viãûc åí lỉåïi âiãûn coù õióỷn aùp dỏy Ud = 380V thỗ õọỹng cồ phaới nọỳi hỗnh (hỗnh 4.19a), coỡn nóỳu õọỹng cồ lm viãûc åí lỉåïi âiãûn cọ âiãûn ạp dáy Ud=220V thỗ õọỹng cồ nọỳi hỗnh tam giaùc (hỗnh 4.19b) Näúi cạc ti mäüt pha vo lỉåïi ba pha 380/220V 220/127V Ty thüc âiãûn ạp qui âënh A A B B C ca ti mäüt pha â ghi åí nhn, ta C O näúi vo lỉåïi âiãûn cho ph håüp Vê dủ âäüng cå mäüt pha v bọng ân cọ âiãûn ạp 220V näúi vo lỉåïi âiãûn cọ âiãûn ạp 380/220V (a) (b) thỗ phaới nọỳi giổợa dỏy pha vaỡ dỏy Hỗnh 4.20 Caùch nọỳi taới mọỹt pha trung tờnh (hỗnh 4.20a) Cuợng õọỹng cồ vaỡ boùng õeỡn õoù nọỳi vaỡo lổồùi õióỷn coù õióỷn aùp 220/127 V thỗ phaới nọỳi vaỡo hai dỏy pha (hỗnh 4.20b) ]R R^ 66 BI TÁÛP Bi säú 4.1 Cho mảch âiãûn ba pha nhổ hỗnh BT 4.1 coù nguọửn ba pha õọỳi xổùng våïi âiãûn aïp dáy u BC = 380 sin ω t + 60 V; vaì Zd = + j2 Ω.; Z2 = 18 - j12 Ω.; Zl = ( ) - j4 Ω Tênh doìng âiãûn trãn cạc pha iA, iB, iC v cäng sút tạc dủng P ton mảch Zd iA A Z1 Zd iB Z1 B O’ Zd UBC iC Z1 C Z2 Z2 Hỗnh B T4.1 Z2 ( ( ) ) aùp sọỳ : i A = 22 sin ω t + 150 A ; i B = 22 sin ω t + 30 A ( ) i C = 22 sin ω t − 90 A ; P =14520W Bi säú 4.2 Cho mảch âiãûn pha coù nguọửn õọỳi xổùng coù sồ õọử nhổ hỗnh BT 4.2 ZdA A iA Z1 UAB B iB i3 i1 ZdB Z3 i2 C Z2 ZdC iC Hỗnh BT4.2 Våïi : u AB = 193 sin(ω t + 30 ) V o Z1 = j6 Ω.; Z2 = -j3 Ω.; Z3 = j7Ω ZdA = 10 - j4,2 Ω.; ZdB =20 + j1,8 Ω; ZdC = 50 + j2,1 Ω Tênh doìng âiãûn iA, iB, iC vaì doìng âiãûn caïc pha i1 ; i2 ; i3 , cäng sút ton mảch ( ) ( ) sin (ω t + 0,145 )A sin (ω t − 155,5 )A Âaïp säú: i A = 7,09 sin ω t + 13,9 A ; i B = 6,32 sin ω t − 141,05 A ( ) i C = sin ω t − 130,9 A ; ( ) i1 = 3,36 i = 4,27 sin ω t − 111,4 A ; i = 388 P = 1752W 0 67 Bi säú 4.3 Cho mảch âiãûn pha coù nguọửn õọỳi xổùng nhổ hỗnh BT4.3 Bióỳt : uCA = 380 sinωt V; RA = RC =15Ω; 1 RB = 20Ω; L A = H ; LB = H; RA iA LA CA 10π 20π A 10 −2 RB iB LB CC = C A = F ; f = 50 Hz 5π B uCA R CC Tênh doìng âiãûn iA, iB, iC, iN vaì cäng suáút ton C i C C mảch cạc trỉåìng håüp sau: LN iN RN a) Khi RN = 2Ω ; L N = H N 100 π b) Khi LN = RN = Hỗnh BT4.3 B aùp sọỳ: ( ) ( ) b/ i A = 13,91 sin ω t − 108,430 A ; i B = 10,67 sin ω t + 135,96 A ( ) ( ) i C = 13,91 sin ω t + 48,43 A ; i N = 5,43 sin ω t + 121,54 A 0 P = 8081W; Q = 569VAR Bi säú 4.4 Cho mảch pha coù nguọửn õọửi xổùng nhổ hỗnh veợ sau : CA A B C K iA iB iC UBC RA LA RB LB RC CC RA LA CA RB CB LB CC RC N V Hỗnh BT4.4 Bióỳt uBC = 380 sinωt V; RA1 = RA2 = 3Ω , RB1 = RC1 = 2Ω; RB2 = 1Ω 1 H L A2 = H , LB1 = 2LB2, 314 314 = C C1 = F , C A2 = F , f = 50 Hz 157 157 RC2 = 5Ω , L A1 = L B2 = C A1 = C C2 = F ; C B1 314 , 68 Tênh doìng âiãûn iA, iB, iC v säú chè Vänkãú v cäng sút ton mảch : K måí K âọng Bi säú 4.5 Cho maỷch ba pha õọỳi khọng nhổ hỗnh BT 4.5, xỉïng cọ ngưn âäúi xỉïng uCA = 173sin(314t + 150o ) V, taíi ZBC = 50 Ω; ZCA = 20 +j20Ω v ZAB = -j40 Ω Xạc âënh säú chè ca wat mẹt, tỉì âọ cäng sút tiãu thủ cuía taíi A W P1 C B W P2 R Hỗnh BT4.5 R L C aùp sọỳ : P1 = 50.15 W; P2 = 623.88 W; P = P1 + P2 = 675.1 W Bi säú 4.6 Cho ngưn ba pha âäúi xỉïng cọ Ud = 380V Täøng tråí âỉåìng dáy Zd = + j4 Ω; täøng tråí taíi Z1 = + j8 Ω; Z2 = 12 + j15Ω Xạc âënh dng âiãûn cạc nhạnh våïi cạc trỉåìng håüp sau : a Khi cọ dáy trung b Khi âæït dáy trung N’ c Khi sæû cọỳ õổùt maỷch taỷi N nhổ hỗnh BT 4.6 Zd Z1 IA A Zd Z1 N IB B O’ Z1 Zd IC Ud C Z2 O N’ Z2 Z2 O’’ Hỗnh BT4.6 aùp sọỳ: a/ IA=IB=IC=19A; IA1=IB1=IC1=12,5A; IA2=IB2=IC2=6,5A b/ Giọỳng cáu a mảch ba pha âäúi xỉïng c/ IA=11A; IB=17,43A; IC=17,27A; IA1=0; IB1=14,64A; IC1=13,63A; IA2=11A; IB2=7,08A; IC2=7,09A 69 Baìi sọỳ 4.7 Vồùi baỡi tỏỷp sọỳ 4.6 (hỗnh BT 4.6), nhỉng âiãûn ạp Ud = 380V khäng phi åí âáưu ngưn m l trãn ti Tênh âiãûn ạp âáưu ngưn täøng tråí âỉåìng dáy ca bi táûp säú 6.4 l Zd = 0,5+jΩ Cho nháûn xẹt Âạp säú: Ud1=670V; Ud2=445V Bi säú 4.8 Mảch ba pha âäúi xỉïng ti thưn tråí näúi Y, âiãûn ạp dáy ca ngưn l Ud = 220 V Bàịng phỉång phạp âäư thë vẹctå xạc âënh âiãûn ạp trãn cạc pha ca ti mảch khäng cọ dáy trung cạc trỉåìng håüp sau: Âæït dáy pha A ? Ngàõn mảch pha A ? Âỉït pha A v B mảch khäng cọ dáy trung ? Âỉït pha A v B cọ dáy trung ? Âaïp säú: UA = 190,5V; UB = UC = 110V UA = 0; UB = UC = 220V UB = UC = 220V; UC = 0; UA = UB = UC = 127V Baìi säú 4.9 Ngưn ba pha âäúi xỉïng cung cáúp cho ti pha âäúi xỉïng näúi Y cọ dáy trung Biãút lục âọ dng âiãûn cạc pha ca ti IA = IB = IC =1A Xạc âënh cạc dng pha v dng trung khi: Håí mảch pha A Håí mảch pha A v B Håí mảch pha A khäng cọ dáy trung Ngàõn mảch pha A khäng cọ dáy trung Âạp säú: IA = 0; IB = IC = I0 = 1A; IA = IB = 0; IC = I0 = 1A IA = 0; IB = IC = 0,876A; IA = 3A; IB = IC = 1,73A Bi säú 4.10 Hai âäüng cå âiãûn ba pha âỉåüc cung cáúp âiãûn tỉì ngưn ba pha âäúi xỉïng cọ aïp dáy Ud = 220V Cuäün dáy cuía âäüng cå thỉï nháút näúi Δ, nháûn cäng sút tỉì lỉåïi âiãûn P1 = 3,3kW, cosϕ1 = 0,86 Cuäün dáy âäüng cå hai näúi Y, nháûn cäng sút tỉì lỉåïi âiãûn P2 = 2,15kW, cosϕ2 = 0,707 Xạc âënh dng âiãûn ca lỉåïi âiãûn Âạp säú: IL = 17,8A Bi säú 4.11 Mäüt mảch âiãûn ba pha bäún dáy khäng âäúi xỉïng nhổ hỗnh veợ (hỗnh BT4.11), coù õióỷn aùp nguọửn õọỳi xỉïng Ud = 380V Mảch cung cáúp âiãûn cho hai âäüng cå v ti ạnh sạng Âäüng cå mäüt näúi hỗnh (Y) coù P1 = 13kW; = 0,87; cosϕ1 = 0,87; hãû säú taíi β =I/Iâm = 0,85 ọỹng cồ nọỳi hỗnh tam giaùc coù P2 = 40kW; η2 = 0,89; cosϕ2 = 0,87; hãû säú taíi β = I/Iâm = 0,95 Ti ạnh sạng PA = 4,4kW; PB =6,6kW; PC = 2,2kW Tênh doìng âiãûn IA , IB , IC , Io? 70 IA A IB B IC C O I0 Hỗnh BT4.11 aùp säú : IA = 114,7A; IB = 123,7A; IC = 105,6A; Io = 17,32A; Bi säú 4.12 Cho mảch ba pha khọng õọỳi xổùng nhổ hỗnh BT 4.12 coù caùc thäng säú sau : A B C IA IB IC UCA RA RB RC LA CB CA LB CC N K Hỗnh BT4.12 UCA = 380V; RA = ; XLA = Ω; XCA = Ω ; RB = Ω; XCB = Ω; XLB = Ω; RC = Ω; XCC = Ω; Tênh dng âiãûn IA; IB ; IC cạc trỉåìng håüp sau : a Khi dáy trung cọ täøng tråí bàịng b Khi dáy trung cọ täøng tråí ZN = + j2 Ω c Khi dáy trung bë âỉït tải K Âạp säú : a./ IA = 40,85A; IB = 10,88A; IC = 66A b./ IA = 32,85A; IB = 8,88A; IC = 56,25A c./ IA = 26,05A; IB = 6,8A; IC = 45,56A 71 Baìi säú 4.13 Mäüt phủ ti ba pha âäúi xỉïng cọ cm, näúi tam giạc (Δ) tiãu thủ cäng sút tạc dủng tỉì lỉåïi âiãûn P1 = 13,2kW, âỉåüc màõc vo ngưn âiãûn ba pha âäúi o o xỉïng, cọ âiãûn ạp pha l U& A = 220 V , U& B = 220e − j120 V , U& C = 220e − j240 V Cho biãút doìng âiãûn pha cọ trë säú hiãûu dủng 13,37A Tênh v viãút biãøu thỉïc dng âiãûn dáy iA, iB, iC v dng âiãûn pha iAB, iBC, iCA âãø dỉåïi dảng thåìi gian ? ( ) = 23,16 sin (ω t − 270 )A , i = 13,37 sin (ω t − 120 )A , i ( ) Âaïp säú : i A = 23,16 sin ω t − 30 A , i B = 23,16 sin ω t − 150 A iC AB i BC CA = 13,37 sin (ω t )A ( ) = 13,37 sin ω t − 240 A Bi säú 4.14 Mäüt phủ ti ba pha âäúi xổùng coù tờnh caớm, nọỳi hỗnh (Y) tióu thuỷ cäng sút tạc dủng tỉì lỉåïi âiãûn P1 = 13,2kW, âỉåüc màõc vo ngưn âiãûn ba pha âäúi o o xỉïng, cọ âiãûn ạp pha l U& A = 220 V , U& B = 220e − j120 V , U& C = 220e − j240 V Cho biãút dng âiãûn pha cọ trë säú hiãûu dủng 23,1A Tênh v viãút biãøu thỉïc dng âiãûn dáy iA, iB, iC âãø dỉåïi dảng thåìi gian ( ) sin (ω t − 270 )A ( ) Âaïp säú : i A = 23,1 sin ω t − 30 A , i B = 23,1 sin ω t − 150 A i C = 23,1 ]R R^ ... Cramer : = 10 + j10 10 + j10 ? ?1 − 10 + j10 = −300 ? ?1 ? ?1 = 315 ,26 + j55 = −3702,6 + j2602,6 0 − 10 + j10 39 1 Δ = 10 + j10 315 ,26 + j55 = −6305,2 − j 110 0 10 + j10 − 10 + j10 Δ3 = ? ?1 10 + j10 315 ,26... ; Z 11 = 6∠ -18 0o ; x o Z13 = 5∠0o ; Z10 = 4∠ -15 o ; Z14 = 12 ∠25o ; Bài số 2 .10 Từ số phức & 9, tính số phức sau dây : Z15 = Z1 + Z4 ; Z16 = Z1 + Z7 ; Z17 = Z9 - Z4 ; Z18 = Z10 - Z14 ; Z19 = Z1 x... + (15 +j10) & II = 315 ,26 + j55 Giaới hóỷ phổồng trỗnh bàòng qui tàõc Cramer: Δ= 20 10 + j10 10 + j10 15 + j10 ? ?1 = 10 + j10 = −2602,6 − j3702,6 315 ,26 + j55 15 + j10 = 300 41 Δ2 = 20 10 + j10