Từ hình 2.3a ta thấy điện áp dây UAB, UBC, UCA, quan hệ với điện áp pha UA, UB, UC như sau: U• AB =U• A−U•B (2.5) U•BC =U•B−U• C (2.6) UCA UC UA • • • − = (2.7) Từ đồ thị véctơ điện áp (hình 2.3b) ta thấy rõ:
Về trị số, điện áp dây Ud lớn hơn điện áp pha Up 3 lần.
Ud = 3Up. (2.8) Về pha, điện áp dây UAB
• , UBC , UBC • , UCA • lệch pha nhau một góc 3 2π và vượt
trước điện áp pha tương ứng một góc 300 (ví dụ: U• AB vượt trước U• A một góc 300 v.v…).
C
B
A
a) b)
2.3. CÁCH NỐI HÌNH TAM GIÁC 2.3.1. Cách nối 2.3.1. Cách nối
Muốn nối hình tam giác ta lấy đầu pha này nối với cuối pha kiạ Ví dụ: A nối với Z; B nối với X; C nối với Y (hình 2.4a).
2.3.2. Các quan hệ giữa đại lượng dây và pha trong cách nối hình tam giác đối xứng. giác đối xứng.
Các đại lượng dây và pha được ký hiệu trên hình 2.4ạ
Áp dụng định luật Kiếchốp 1 tại các nút ta có quan hệ giữa dòng điện dây và pha: Tại nút A: IA IAB ICA • • • − = (2.9) Tại nút B: IB IBC IAB • • • − = (2.10) Tại nút A: I•C = I•CA−I•BC (2.11) Đồ thị véctơ dịng điện dây I•A, IB
• , IC , IC • và dịng điện pha IAB • , IBC • , ICA • vẽ trên hình 2.4b. Từ đồ thị ta thấy:
-Về trị số dòng điện dây Id lớn gấp 3 lần dòng điện pha Ip. Id = 3Ip (2.12) - Về pha, dòng điện dây IA
• , IB , IB • , IC • lệch pha nhau một góc 3 2π và chậm sau dòng điện pha tương ứng một góc 300 (ví dụ I•A chậm sau I•AB một góc 300, v.v…)
a) b)
2.4. CƠNG SUẤT MẠCH ĐIỆN BA PHA 2.4.1. Công suất tác dụng 2.4.1. Công suất tác dụng
Công suất tác dụng P của mạch ba pha bằng tổng công suất tác dụng của các phạ Gọi PA, PB, PC tương ứng là công suất của pha A, B, C ta có:
P = PA + PB + PC ( W) (2.13) = UAIAcosϕA + UBIBcosϕB + UCICcosϕC
Khi mạch ba pha đối xứng, ta có:
P = 3UpIpcosϕ = 3UdIdcosϕ (2.14a) hoặc P = 3RpIp2 (2.14b)
2.4.2. Công suất phản kháng
Công suất phản kháng Q của ba pha là:
Q = QA + QB + QC ( Var ) (2.15) = UAIAsinϕA + UBIBsinϕB + UCICsinϕC
Khi mạch ba pha đối xứng ta có:
Q = 3UpIpsinϕ = 3UdIdsinϕ (2.16a) hoặc Q = 3XpIp2 (2.16b)
2.4.3. Công suất biểu kiến
Công suất biểu kiến của mạch ba pha đối xứng:
2 2 p p d d I U 3 I U 3 Q P S= + = = ( VA) (2.17)
2.5. CÁCH GIẢI MẠCH ĐIỆN BA PHA ĐỐI XỨNG 2.5.1. Mạch ba pha đối xứng tổng quát 2.5.1. Mạch ba pha đối xứng tổng quát
Đối với mạch điện ba pha đối xứng, dịng điện, điện áp các pha có trị số bằng nhau và lệch pha nhau
một góc 3
2π . Vì vậy khi giải mạch ba pha đối xứng, ta tách ra một pha để tính.
Ví dụ: Cho mạch ba pha đối xứng như hình 2.5.
Đây là mạch 3 pha đối xứng, ta tách 1 pha để tính sau đó suy ra các phạ Nếu tách pha A ta được hình 2.6. Lúc này vì chỉ là một pha nên điện áp đặt vào là: 3 U U d p = Áp dụng các phương pháp đã học, ta tính được I•A, sau đó suy ra dịng các pha I•B và I•C. Ví dụ: Tính được j300 A 10e I = • A , thì j(300 1200) j900 B 10e 10e I − − • = = A và j(300 1200) j1500 C 10e 10e I = + = • A
Trong trường hợp các tải vừa nối sao, vừa nối tam giác, ta áp dụng phép biến đổi tương đương tam giác - sao đưa tải nối tam giác về sao, sau đó tách ra một pha để tính.
2.5.2. Nguồn nối sao đối xứng
Đây là trường hợp thường gặp nhất.
Theo hình vẽ (2.3a) ta có O là điểm trung tính của nguồn, nếu tải nối sao, O’ là điểm trung tính của tảị Các dây từ nguồn đến tải AA’, BB’, CC’ gọi là dây phạ Dây OO’ gọi là dây trung tính. Mạch điện có dây trung tính gọi là mạch điện ba pha bốn dây, mạch điện khơng có dây trung tính gọi là mạch điện ba pha ba dâỵ Đối với mạch đối xứng ta ln ln có quan hệ:
I•0=I•A+I•B+I•C =0
Lúc này dây trung tính khơng có tác dụng, có thể bỏ dây trung tính. Điện thế điểm trung tính của tải đối xứng luôn luôn trùng với điện thế của trung tính nguồn.
Nếu gọi sức điện động pha nguồn là Ep thì:
Điện áp dây Ud và điện áp pha Up của mạch điện ba pha là: Điện áp pha phía đầu nguồn là: Up = Ep
Điện áp dây phía đầu nguồn là: Ud = 3Ep
2.5.3. Nguồn nối tam giác đối xứng
Điện áp pha phía đầu nguồn là : Up = Ep Điện áp dây phía đầu nguồn là: Ud = Up = Ep
Nguồn thường chỉ nối hình sao vì khi đó,
3U U
U d
p= do đó cách điện của các pha sẽ dễ dàng hơn khi nối tam giác. Ngoài ra cách nối nguồn hình sao cịn tạo ra hai loại điện áp khác nhaụ
2.5.4. Giải mạch điện ba pha tải nối hình sao đối xứng