Mục tiêu:
- Biết và giải thích được khái niệm về dòng điện xoay chiều 3 pha - Biết mối quan hệU, I trong hai cách đấu mạch điện 3 pha. - Biết cách giải mạch điện 3 pha
- Áp dụng giải bài tập cơ bản về mạch điện xoay chiều ba pha - Có ý thức tự giác trong học tập
Định nghĩa:
Hệ thống mạch điện 3 pha là tâp hợp ba mạch điện một pha nối với nhau tạo thành một hệ thống năng lượng điện từ chung, trong đó, sức điện
động ở mỗi mạch đều có dạng hình sin, có cùng tần số nhưng lệch pha nhau 0
120
Mỗi mạch điện thành phần của hệ ba pha gọi là một pha
Hình 4.26: Máy phát điện 3 pha
Nguyên lý máy phát điện 3 pha:
Cấu tạo của máy phát điện gồm 2 phần:
- Phần tĩnh (Stator): gồm 6 rãnh, trên mỗi rãnh có đặt các dây quấn AX, BY, CZ. Các dây quấn của các pha có cùng số vòng dây và lệch pha nhau 0
120- Phần quay (Rotor): là một nam châm điện gồm hai cực N – S - Phần quay (Rotor): là một nam châm điện gồm hai cực N – S
* Nguyên lý làm việc:
Khi rotor quay, từ thông của rotor lần lượt cắt qua các cuộn dây pha, cảm ứng vào trong dây quấn stator các sức điện động hình sin có cùng biên
độ, tần số, lệch pha nhau 0
120 . Do các cuộn dây có cấu tạo giống nhau nên
biên độ sức điện động ở các cuộn dây bằng nhau.
Ký hiệu các sức điện động ở các pha là: eA, eB, eC và coi góc pha ban đầu 0 A , ta có: eA EmsintE 2sint EA E0 (4.43) 0 0 120 sin 2 120 sin E t E t eB m
0 120 EB E (4.44) 0 0 240 sin 2 240 sin E t E t eC m 0 240 EC E (4.45) C i iB iA i t
Hình 4..27: Đồ thị hình sin mạch điện 3 pha
O
EA
EBEC EC
Hình 4..28: Đồ thị vectơ mạch điện 3 pha
Ý nghĩa của hệ thống điện ba pha:
Để truyền dẫn năng lượng điện đến phụ tải, ta chỉ cần dùng ba dây hoặc bốn dây. Do đó, tiết kiệm được năng lượng và vật liệu. Ngoài ra, hệ ba pha dễ
dàng tạo ra từtrường quay nên làm cho việc chế tạo động cơ điện đơn giản và kinh tếhơn.
3.1. Hệ thống 3 pha cân bằng
Nguồn đối xứng Đường dây đối xứng
Tải đối xứng
Nếu không thoả mãn đồng thời cả 3 điều kiên trên, hê thống 3 pha sẽ trở
thành bất đối xứng.
Tính chất của hệ thống vectơ - số phức mô tả hệ 3 pha đối xứng:
(4.46)
Hê thống 3 pha có thể được tạo từ 3 hê thống một pha độc lập thoả mãn
Hình 4..29: Hệ thống điện 3 pha tạo từ 3 hê thống một pha độc lập
3.2. Sơ đồ đấu dây trong mạng 3 pha 3.2.1. Nối hình sao 3.2.1. Nối hình sao
3.2.1.1. Nối cuộn dây máy phát điện thành hình sao
Định nghĩa: EA EA EA UA AB U dáy pha
dáy trung tênh
AO O B C IC IB IO IA
Hình 4..30: Hệ thống điện 3 pha nối sao
Nối cuộn dây máy phát điện thành hình sao là nối ba điểm cuối X, Y, Z thành một điểm chung gọi là điểm trung tính, ký hiệu: O
Dây dẫn nối với các điểm đầu A, B, C gọi là dây pha Dây dẫn nối với điểm trung tính gọi là dây trung tính
Dòng điện chạy trong các cuộn dây pha gọi là dòng điện pha, ký hiệu IP Dòng điện chạy trong các dây pha gọi là dòng điện dây, ký hiệu Id
Điện áp giữa hai đầu cuộn dây pha gọi là điện áp pha, ký hiệu UP
Điện áp giữa hai dây pha gọi là điện áp dây, ký hiệu Ud
Quan hệ giữa các đại lượng dây và pha: