Mạch xoay chiều 3 pha

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 sốnhưng lệch pha nhau 1200

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 1200

- 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 1200. 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 Emsint E 2sint EA E0 (4.43)  0  0 120 sin 2 120 sin    E t E t eB m   0 120   EB E (4.44)  0  0 240 sin 2 240 sin    E t E t eC m  

86 0 240    EC E (4.45) C i iB iA i t

Hình 4..27: Đồ thị hình sin mạch điện 3 pha

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 từ trường quay nên làm cho việc chế tạo động cơ điện đơn giản và kinh tếhơn.

4.3.1. 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 hệ3 pha đối xứng:

uA(t) + uB(t) + uC(t) = 0

UA+UB+UC=0 (4.46)

Hê thống 3 pha có thể được tạo từ 3 hê thống một pha độc lập thoả mãn

87

Hình 4..29: Hệ thống điện 3 pha tạo từ 3 hê thống một pha độc lập

4.3.2. Sơ đồ đấu dây trong mạng 3 pha

a. Nối hình sao

- Nối cuộn dây máy phát điện thành hình sao

Định nghĩa:

dáy pha

dáy trung tênh

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:

- Quan hệdòng điện:

Trong mạch đấu sao, dòng điện dây bằng dòng điện pha tương ứng

d p I

I 