GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN – CHƯƠNG 4 MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA potx

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (534.73 KB, 18 trang )

Bạn đang đọc: GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN – CHƯƠNG 4 MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA potx – Tài liệu text

Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
86
CHƯƠNG 4
MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

§4.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
4.1.1. Định nghĩa:
Nguồn điện xoay chiều ba pha là một hệ thống gồm 3 sức điện động một pha có cùng biên độ,
cùng tần số, nhưng lệch pha nhau 120
o
hay
3
1
chu kỳ. Mạch điện ba pha gồm nguồn điện 3 pha,
đường dây truyền tải và tải 3 pha.

1.1. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha:

4.1.2. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha:

Để tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha người ta dùng máy phát điện đồng bộ 3 pha, cấu tạo gồm:

 Phần tĩnh (stator) gồm có 3 cuộn dâyAX, BY, CZ đặt lệch
nhau 120
o
(
3
2

) trong không gian, gọi là dây quấn pha A, B, C.
 Phần quay (rotor) là một nam châm điện có cực N – S.
 Khi quay, từ trường của rotor lần lượt quét qua các cuộn
dây trên stator và cảm ứng thành các sức điện động sin cùng tần số,
cùng biên độ, lệch pha nhau 120
o
.
 Biểu thức tức thời của 3 sức điện động:
Pha A:
tSinEe
A

2

Hình 4-1

Hình 4-1a

Hình 4-1b

Hình 4-2
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
87
Pha B:
)(
3
2
2


 tSinEe
B

Pha C:
)( )(
3
2
2
3
2
2





 tSinEtSinEe
C

Chuyển sang hiệu dụng phức:

0
0j
A
e.EE 

= E
0
0


3
2j
B
e.EE




= E
0
120


3

2j
C
e.EE



= E
0
120

§4.2. CÁCH NỐI MẠCH BA PHA
4.2.1. Nối hình Sao (Y):
– Mạch điện ba pha mắc hình sao là đấu ba điểm cuối X, Y, Z thành một điểm chung gọi là
điểm trung tính (điểm 0).
– Dây dẫn nối với các điểm đầu A, B, C gọi là dây pha.
– Dây dẫn nối với điểm 0 gọi là dây trung tính hay dây trung hoà.
– Nếu mạch chỉ có ba dây pha A, B, C gọi là mạch ba pha ba dây. Còn nếu có cả dây trung
hoà A, B, C, O thì gọi là mạch ba pha bốn dây (hình 4-3).
– Dòng điện đi trong các cuộn dây pha gọi là dòng điện pha: I
P
.
– Dòng điện đi trên các dây pha gọi là dòng điện dây: I
d
.
– Dòng điện đi trong dây trung tính ký hiệu là: I
0
.
– Điện áp giữa hai đầu cuộn dây pha gọi là điện áp pha: U
P
.

– Điện áp giữa hai dây pha gọi là điện áp dây: U
d
.

Hình 4-3. Máy phát và phụ tải mắc hình sao
Quan hệ giữa các đại lượng dây và pha

Theo như sơ đồ hình sao (hình 4-3).
O

U
A

Z
A

Z
C

Z
B

U
AB

= U
d

C’

B’

A’

e
C

I
dA

e
A

e
B

a) b)
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
88
– Dòng điện đi trong cuộn dây pha chính là dòng điện đi trên dây pha tương ứng. Suy ra
dòng điện dây bằng dòng điện pha:
I

d
= I
P
.
– Điện áp dây bằng hiệu hai điện áp pha tương ứng. Hình 4-3c vẽ đồ thị vectơ hệ điện áp ba
pha đấu sao đối xứng. Từ hình vẽ ta thấy:
Từ hình 4.3-(a) ta thấy:
CABCAB
U
U
U
,
,
quan hệ với
CBA
U
U
U
,
,
như sau:
BAAB
UUU


CBBC
UUU



ACCA
UUU



Xét tam giác OAB ta thấy:
OAOACosOAAB
o
3
2
3
2302 

AB là điện áp dây
d
U
, OA là điện áp pha
p
U

o Về góc pha: Điện áp dây vượt trước điện áp pha tương ứng một góc 30
0
.
o Về trị số: Điện áp dây bằng
3
lần điện áp pha.
U
d
=

3
U
P
.

4.2.2. Nối hình tam giác ()
Mạch ba pha mắc hình tam giác là lấy điểm cuối pha A đấu vào đầu pha B, cuối pha B vào đầu
pha C và cuối cuộn pha C đấu vào đầu pha A tạo một mạch vòng hình tam giác và ba đỉnh tam
giác nối với ba dây dẫn gọi là ba dây pha ( hình 4-4).
Hình 4.3.c)
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
89

Quan hệ giữa các đại lượng điện áp, dòng điện dây và pha.

Theo sơ đồ đấu tam giác (hình 4-4).
– Điện áp đặt vào đầu mỗi pha chính là điện áp dây:
U
d
= U
p

– Theo định luật Kirchoff 1 tại ba đỉnh A, B, C:
CAABA
III



ABBCB
III



BCCAC
III



Dòng điện dây bằng hiệu hai dòng điện pha tương ứng. Hình 4.4c vẽ đồ thị vectơ dòng điện
ba pha đấu sao đối xứng. Từ hình vẽ ta thấy:
+ Về góc pha: Dòng điện dây chậm pha sau dòng điện pha một góc 30
0
.
+ Về trị số: Dòng điện dây bằng 3lần dòng điện pha:
I
d
= 3 I
p

I
A
B

Z
CA

Z
BC

Z
AB

I
CA

I
BC

I
A

I
C

I
B

U
A
= U
p

e
A

e
C

e
B

Hình 4-4. Máy phát và phụ tải mắc hình tam giác

(Hình 4.4c)
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
90
§4.3. CÁCH GIẢI MẠCH BA PHA
4.3.1. Mạch ba pha đối xứng:
Mạch điện 3 pha đối xứng có dòng điện các pha có trị số bằng nhau về độ lớn nhưng lệch pha
nhau 120
0
. Khi giải mạch điện 3 pha đối xứng ta tách từng pha riêng rẽ để tính. Ta có một số
trường hợp thường gặp:

a. Tải nối hình Y đối xứng:

 Khi không xét đến tổng trở đường dây pha:

– Điện áp đặt lên mỗi pha của tải là:
3
d
p
U
U 

– Tổng trở pha của tải:
pp
p
XRZ
22


– Dòng điện pha của tải:
pp
d

p
p
p
XR
U
Z
U
I
22
3 

.

– Góc lệch pha  giữa Up và Ip:
p
p
R
X
arctg


– Vì tải nối Y nên
pd
I
I


 Khi có xét đến tổng trở đường dây pha:

Cách tính toán cũng tương tự như trên, nhưng ta

gộp tổng trở đường dây với tổng trở pha của tải
22
3 )()(.
pdpd
d
pd
XXRR
U
II



Hình 4.6
Hình 4.5
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
91
b. Tải nối tam giác đối xứng:
 Khi không xét đến tổng trở đường dây pha:

– Điện áp đặt lên mỗi pha của tải bằng điện áp dây:

pd
U
U


– Tổng trở pha của tải:
pp
p
XRZ
22


– Dòng điện pha của tải:
pp
d
p
p
p
XR
U
Z
U
I
22



– Góc lệch pha  giữa Up và Ip:
p
p

R
X
arctg


– Vì tải nối  nên
pd
II .
3

 Khi có xét đến tổng trở đường dây pha:
Hình 4.7
Hình 4.8
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
92
Biến đổi tương đương từ  Y rồi giải tương tự
– Tổng trở mỗi pha khi nối tam giác:
pp
X
j
R
Z
.



– Biến đổi sang Y:
3
3
3
pp
Y
X
j
R
Z
Z .


– Dòng điện dây của tải:
22
33
3
)()(.
p
d
p
d
d
d
X
X
R
R
U

I



– Dòng điện pha của tải
3
d
p
I
I 

4.3.2. Công suất mạch ba pha đối xứng:
Đối với mạch ba pha đối xứng.
Do trị số dòng điện hiệu dụng, điện áp và góc lệch pha ở ba pha như nhau nên Công suất của các
pha cũng bằng nhau.
– Công suất tác dụng ba pha.
P
3 pha
= 3.P
1f
= 3.U
P
.I
P
. cos =
3
U
d
. I
d

. cos = 3 R
p
.
2
p
I

+ Nếu mạch ba pha đấu sao thì:
U
d
= 3 U
P

I
d
= I
P
.
+ Nếu mạch đấu tam giác thì:
I
d
= 3 I
P

U
d
= U
P

– Công suất phản kháng ba pha.

Q
3P
= 3.U
P
.I
P
.Sin

= 3 U
d
.I
d
.sin = 3 X
p
.
2
p
I

– Công suất biểu kiến ba pha.
S
3P
= 3 U
p
.I
p
= 3 U
d
.I
d

=
22
QP 

Ví du 4.1
: Cho một mạch điện 3 pha, nguồn điện nối hình sao, tải nối hình tam giác. Điện áp pha
của nguồn là U
pn
= 200V, tổng trở pha tải
p
Z

= 4 + j 3 ()
a) Tính điện áp pha tải, I
p
và I
d
.
b) Tính công suất tác dụng, công suất phản kháng và công suất biểu kiến trên tải 3 pha.

Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
93

L
L
ờ
ờ
i
i

G
G
i
i
ả
ả
i
i

V
V
ì
ì

n
n
g
g

u
u
ồ
ồ
n
n

n
n
ố
ố
i
i

h
h
ì
ì
n
n
h
h

s
s
a
a

o
o

n
n
ê
ê
n
n

U
U
d
d

=
=

3
U
U
p
p
n
n

=
=

2
2
0
0
0
0 3

(
(
V
V
)
)

V
V
ì
ì

t
t
ả
ả

i
i

n
n
ố
ố
i
i

t
t
a
a
m
m

g
g
i
i
á
á
c
c

n
n
ê
ê
n
n

U
U
p
p

=
=

U
U
d
d

=
=

2
2

0
0
0
0 3

(
(
V
V
)
)

Dòng điện pha của tải:
2222
34
3200




pp
d
p
p
p
XR
U
Z

U
I
= 40 3 (A)
Vì tải nối  nên
pd
II .3
= 120 (A)
Công suất tác dụng ba pha.
P
3 pha
= 3.P
1f
= 3.U
P
.I
P
. cos = 3 U
d
. I
d
. cos = 3 R
p
.
2
p
I
= 3.4.
2
)340(
= 57600 W

Công suất phản kháng ba pha.
Q
3P
= 3.U
P
.I
P
.Sin

=
3
U
d
.I
d
.sin = 3 X
p
.
2
p
I
= 3.3.
2
)340(
= 43200 Var
Công suất biểu kiến ba pha.
S
3P
= 3 U
p

.I
p
= 3 U
d
.I
d
=
22
QP 
= 3.

2
2
0
0
0
0 3
.
.40 3 = 72000 VA

Ví dụ 4.2
: Cho mạch điện 3 pha, tải nối sao, nguồn nối tam giác. Nguồn và tải đều đối xứng.
Dòng điện pha của tải là I
pt
= 50A, điện áp pha của tải là U
pt
= 220V.
a) Hãy vẽ sơ đồ nối dây mạch 3 pha trên, ghi rõ các đại lượng trên sơ đồ.

b) Tính dòng điện pha và điện áp pha của nguồn I
pn
và U
pn
.

Lời giải:
Hình 4.9



A50II
ptd




V380220.3U.3UU
ptdpn


 
A86,28
3
50
3
I
I
d
pn


Ví dụ 4.3: Một tải 3 pha có điện trở mỗi pha R
p
= 6, điện kháng pha X
p
= 8, nối tam giác, đấu
vào mạng điện có U
d
= 220V.

a) Tính dòng điện pha I
p
, dòng điện dây I
d

b) Tính công suất tác dụng, công suất phản kháng và công suất biếu kiến trên tải 3 pha.

Lời giải:



VUU
dp
220

Tổng trở pha của tải:

 
 1086
2222
ppp
XRZ

Dòng điện pha của tải:

 
A
Z
U
I
p
p
p
22
10
220


Dòng điện dây của tải:



AII
pd
322.3 

Hệ số công suất của tải:

6,0
10
6
cos 
p
p
Z
R

 sin = 0,8
Công suất tải tiêu thụ:
Hình 4.10

Hình 4.11



 
 
VAIUS
VARIUQ
WIUP
pp
pp
pp
1452022.220.3 3
116168,0.22.220.3sin 3
87126,0.22.220.3cos 3








Ví dụ 4.4
: Cho mạch điện 3 pha tải nối hình sao đối xứng đấu vào mạng điện 3 pha có điện áp
dây là 380V, điện trở R = 20, điện kháng X
L
= 15.
c) Tính dòng điện pha I

p
và dòng điện dây I
d

d) Tính công suất tác dụng, công suất phản kháng và công suất biếu kiến trên tải 3 pha.

Lời giải:

 
V
U
U
d
p
220
3


Tổng trở pha của tải:

 
 251520
2222
ppp
XRZ

Dòng điện pha của tải:

Xem thêm: Tuyển thợ điện lạnh – phụ điện lạnh – học việc hoặc thực tập điện lạnh làm việc tại TPHCM – ✅Máy Lạnh Cũ ✅ Tủ Lạnh Cũ ✅Máy Giặt cũ

 
A
Z
U
I
p
p
p
8,8
25
220


Dòng điện dây của tải:



AII
pd
8,8

Hệ số công suất của tải:

8,0
25
20
cos 
p
p
Z

R

 sin = 0,8
Công suất tải tiêu thụ:



 
 
VAIUS
VARIUQ
WIUP
pp
pp
pp
58088,8.220.3 3
8,34846,0.8,8.220.3sin 3
4,44648,0.8,8.220.3cos 3








Ví dụ 4.5: Một mạch điện 3 pha có dây trung tính 380V/220V cung cấp điện cho 90 bóng đèn sợi
đốt, số hiệu định mức của mỗi đèn U
đm
= 220V, P

đm
= 60W.
Số bóng đèn được phân đều cho 3 pha.
a) Vẽ sơ đồ mạch điện 3 pha.
Z

I
d

U
d

Hình 4.12

96
b) Tính I
A
, I
B
, I
C
, I
0
, P khi tất cả bóng đèn đều bật sáng.
c) Tính I
A
, I
B
, I
C
, I
0
, P khi pha A có 10 đèn bật sáng, pha B có 20 đèn bật sáng, pha C cắt
điện.
d) Tính điện áp đặt lên các đèn pha A và pha B ở câu c) trong trường hợp dây trung tính bị
đứt.
Lời giải:
a) Mạch điện 3 pha 380V/220V là mạch 3 pha 4 sợi và có dây trung tính.
380V là điện áp dây. 220V là điện áp pha.
Bóng đèn 220V mắc song song với nhau giữa dây pha và dây trung tính. Sơ đồ mắc như sau:

Điện áp đặt lên các bóng đèn là 220V cũng chính điện áp định mức của đèn, như vậy đèn sẽ làm
việc tốt, đúng thông số tiêu chuẩn.

b) Vì điện áp đặt lên bóng đèn bằng định mức công suất bóng đèn tiêu thụ bằng định mức 60W.
Tất cả bóng đèn đều bật sáng thì mạch 3 pha đối xứng, công suất điện các pha bằng nhau:



W180060.30PPPP
pCBA


Công suất 3 pha:



W54001800.3P.3P
p


Tải các bóng đèn, thuần điện trở R, góc lệch pha  = 0 => cos = 1 nên dòng điện các pha là:

 
A18,8
1.220
1800
cos.U
P
IIII
p
p
pCBA




Vì nguồn và tải đối xứng nên:

0IIII
CBA0






Đồ thị vectơ giữa dòng điện và điện áp:

Khi pha C cắt điện => I
C
= 0, còn các pha khác vẫn bình thường.
Hình 4.13

 
 
A45,5
1.220
60.20

cos.U
P
I
A73,2
1.220
60.10
cos.U
P
I
B
B
A
A







W180060.2060.10PPP
CA


Đồ thị vectơ:

=>
BA0
III






=>
 
A72,4120cos.45,5.73,2.245,573,2
120cos.I.I.2III
022
0
BA
2
B
2
A0



d) Khi pha C cắt điện và đồng thời không có dây trung tính, mạch điện sẽ như sau:

Lúc này điện áp đặt lên các bóng đèn không còn bằng định mức nữa.
Điện trở của mỗi bóng đèn:

 

6,806
60
220

P
U
R
2
dm
2
dm
den


Vì các bóng đèn mắc song song nên điện trở pha A là RA bằng điện trở tương đương của 10 bóng
đèn mắc song song:

 

66,80
10
6,806
10
R
R
den
A


Pha B có 20 đèn mắc song nên điện trở pha B là:

 

33,40

20
6,806
20
R
R
den
B


Mạch điện tương đương:

=>
 
A14,3
33,4066,80
380
RR
U
I
BA
AB





\
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM

Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
98
Điện áp đặt lên đèn pha A là:



V27,25314,3.66,80I.RU
A
‘
A


Điện áp đặt lên đèn pha B là:



V63,12614,3.33,40I.RU
B
‘
B


Như vậy điện áp đặt lên các đèn ở pha A là lớn hơn so với định mức của đèn, trong khi điện áp ở
pha B là nhỏ hơn so với định mức, điều này làm cho đèn ở pha A có thể bị cháy trong khi đèn ở
pha B thì sáng yếu.

4.3.3. Cách giải mạch ba pha không đối xứng:
Khi tải không đối xứng,
CBA
Z

Z
Z

, dòng điện và điện áp trên các pha không đối xứng.
a. Tải nối hình Y, có dây trung tính tổng trở Zo:

– Điện áp giữa 2 nút O và O’:
OCBA
CCBBAA
OO
YYYY
YUYUYU
U




‘



– Trường hợp nguồn đối xứng thì:
pA
UU



o
j

pB
eUU
120
 .


o
j
pC
eUU
240
 .


Ta có:
OCBA
j
C
j
BA
pOO
YYYY
eYeYY
UU
oo



 240120

.
‘


– Sau khi tính được
O’O
U

như trên, ta tính điện áp trên các pha của tải như sau:
OOAA
UUU
‘
_’



OOBB
UUU
‘
_’



OOCC
UUU
‘
_’



– Dòng điện pha:
AA
A
A
A
YU
Z
U
I .’
‘




BB
B
B
B
YU
Z
U
I .’
‘




CC
C
C

C
YU
Z
U
I .’
‘





OOO
O
OO
O
YU
Z
U
I .’
‘
‘
‘





0
CBAo
IIII



– Nếu xét đến tổng trở dây dẫn, phương pháp tính toán vẫn như trên, nhưng lúc
đó tổng trở các pha phải gồm cả tổng trở dây dẫn
d
Z


Hình 4.14

dA
A
ZZ
Y


1

dB
B
ZZ
Y



dC
C
ZZ
Y


1

b. Tải nối hình Y, tổng trở dây trung tính Zo = 0:

Điểm O’ trùng với O, điện áp pha của tải bằng điện áp pha tương ứng của nguồn.
A
A
A
Z
U
I



A
A
A
Z
U
I 

B
B
Z
U
I



B
B
B
Z
U
I 

C
C
C
Z
U
I



C
C
C
Z
U
I 

c. Tải nối hình  không đối xứng:
Nguồn điện có điện áp dây
AB
U

,
BC
U

,
CA
U


AB
AB
AB
AB
AB
AB
Z
U
I
Z
U
I




BC
BC
BC
BC
BC
BC
Z
U
I
Z
U
I




CA
CA
CA
CA
CA
CA
Z
U
I
Z
U
I





CAABA
III



ABBCB
III



BCCAC
III



4.3.4. Công suất mạch ba pha không đối xứng:
Đối với mạch ba pha không đối xứng.
Hệ thống điện ba pha là tập hợp ba mạch điện một pha, nên công suất chung của hệ thống là tổng
công suất của các pha.
Công suất tác dụng của mỗi pha:
P
A
= U
A
.I
A
.

A

cos
.
P
B
= U
B
.I
B
. .
B

cos
.
P
C
= U
C
.I
C.
.
C

cos.
Trong đó: U
A
, U
B
, U

C
là các điện áp pha.
I
A
, I
B
, I
C
là dòng điện các pha.

A
, 
B
, 
C
là góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp mỗi pha.
– Công suất tác dụng của ba pha.
P
3pha
= P
A
+ P
B
+ P
C

Hình 4.15

Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn

Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
100
= U
A
.I
A
.
A

cos
+U
B
.I
B
.
B

cos
+U
C
.I
C
.
C

cos

– Công suất phản kháng ba pha.
Q

3 pha
= Q
A
+ Q
B
+ Q
C

= U
A
.I
A
.Sin
A

+U
B
.I
B
.Sin
B

+ U
C
.I
C
.Sin
C

.

– Công suất biểu kiến ba pha.
S
3 pha
=
2
3
2
3 phapha
QP 

§4.4.CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4
3.1.Nêu những ưu điểm của mạch điện 3 pha.
3.2.Các đặc điểm của mạch điện 3 pha đối xứng.
3.3.Định nghĩa điện áp pha, điện áp dây, dòng điện pha, dòng điện dây và quan hệ giữa chúng
khi nối sao và nối tam giác.
3.4.Trình bày các bước giải mạch điện 3 pha đối xứng.
3.5.Các biểu thức của công suất P, Q, S trong mạch 3 pha đối xứng.
3.6.Vai trò của dây trung tính trong mạch điện 3 pha tải không đối xứng.

§4.5.BÀI TẬP CHƯƠNG 4

Bài 4.1.
Cho mạch điện 3 pha tải đối xứng như
hình vẽ (4-16). Tổng trở mỗi pha
 43 jZ
. Ở trạng
thái
bình thường Vôn mét chỉ 220V. Tính số chỉ các Ampe
mét khi:

– Mạch bình thường.
– Mạch đứt đường dây pha C.

Lời giải:
a) Mạch bình thường:
 Z =
22
43 
= 5
 IA
1
=
Z
U
V
= 44 A
 IA =
3
IA
1
= 76,2 A
b) Đứt pha C:
 I
1
=
ZZ
U

= 22 A
 I

2
=
Z
U
= 44 A
 Vì góc lệch pha bằng nhau :
IA = I
1
+ I
2
= 66 A

A
A
1
A
V

C
Z

Hình 4-16
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha

101
Bài 4.2. Máy phát điện 3 pha cung cấp điện cho hai tải đối xứng.
– Tải 1 nối sao có tổng trở

pha:
68
1
jZ 

– Tải 2 nối tam giác có tổng trở

1216
2
jZ 

Biết U
d
= 220V.
Tính dòng điện I
d
và công suất P toàn mạch.

Lời giải:
 Z
1
=
22

68 
= 10 
 Z
2
=
22
1216 
= 20 
 I
1
=
1
1
3Z
U
Z
U
dP

= 12,7 A
 I
p2
=
22
Z
U
Z
U
dP


= 11 A  I
2
= 3 IP
2
= 11 3 A
 I
d
= I
1
+ I
2
= 23,7 A (Vì góc lệch pha bằng nhau)

 P = P
1
+ P
2
= 3.
2
1
I .8 + 3
2
2P
I .16 = 9678,96 W

Bài 4.3. Một mạch điện 3 pha đối
xứng, tổng trở đường dây
 24
_
jjXRZ

L
. Tải nối tam giác
tổng trở pha tải
 15
_
jjXZ
ct
. Điện
áp nguồn U
d
= 220v. Tính dòng điện dây
và dòng điện pha.

Đáp số
: Biến đổi tải đấu  Y :
 Z
p
=
22
3
)
X
X(R
C
L

= 5 
 I
dY
= I

d
=
P
P
Z
U
=
P
d
Z
U
3
= 25,4 A

I
p
=
3
d
I
= 14,66 A

1
Z

2
Z

A
B
C
I
d

U
d

I
1

I
2

C
B
A
R
X
L
R
R
X
L
X

L
X
C
X
C
X
C
Hình 4-17
Hình 4-18
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
102
Bài 4.4. Cho mạch điện 3 pha tải đối xứng như hình vẽ (4-19). Biết điện áp dây của nguồn
U
d
= 200 3 V.
– Tính: Uf ; If

; Id
.
– Tính công suất tác dụng P và
công suất phản kháng Q trên tải ba pha.

Lời giải
 U
P
=
3

d
U
= 200 V
 Z
P
=
22
XR 
= 10Ω
 I
P
=
P
P
Z
U
= 20 A = I
d

 P = 3.
2
P
I .R = 9600 W
 Q = 3.
2
P
I .X = 7200 Var

Bài 4.5. Cho mạch ba pha đối xứng có điện áp
U

d
= 1000V. Tải 1 có I
1
= 50A; cos
1
= 0,8.
Tải 2 có P
2
= 70KW; cos
2
= 0,8.
Tính dòng điện dây Id của mạch.

Bài 4.6.
Một nguồn điện điện 3 pha nối sao có điện áp pha U
pn
= 120V cung cấp điện cho tải
nối sao có dây trung tính. Tải có điện trở pha R
p
= 180. Tính U
d
, I
d
, I

p
, I
0
, P của mạch 3
pha.
Bài 4.7.
Một nguồn điện 3 pha đối xứng đấu sao cung cấp điện cho tải 3 pha đối xứng nối tam
giác. Biết dòng điện pha của nguồn I
pn
= 17,32A, điện trở mỗi pha của tải R
p
= 38. Tính
điện áp pha của nguồn và công suất P của nguồn cung cấp cho tải 3 pha.
Bài 4.8. Một tải 3 pha đối xứng nối tam giác, biết R
p
= 15, X
p
= 6, đấu vào mạng điện 3
pha U
p
= 380V. Tính I
p
, I
d
, P, Q của tải.
Bài 4.9. Một động cơ điện 3 pha đấu sao, đấu vào mạng 3 pha U
d
= 380V, biết dòng điện dây
I
d

= 26,81A, hệ số công suất cos = 0,85. Tính dòng điện pha của động cơ, công suất điện
động cơ tiêu thụ.
Bài 4.10. Một động cơ không đồng bộ có số liệu định mức sau: công suất cơ định mức P
đm

= 14kW, hiệu suất 
đm
= 0,88, hệ số công suất cos
đm
= 0,89, thông số ghi trên nhãn: Y/ –
380V/220V. Người ta đấu động cơ vào mạng 220V/127V.
a) Xác định cách đấu dây động cơ.
b) Tính công suất điện động cơ tiêu thụ khi định mức.
c) Tính dòng điện dây I
d
và dòng điện pha I
p
của động cơ.
V
1
V
2
V

Xem thêm: Bài giảng Mạch điện: Chương 4 – Mạch 3 pha.pdf (Bài giảng Mạch điện) | Tải miễn phí

U
d
R

X
L
A
B

I
2

I
1

I
d

Taûi 2
Taûi 1

Hình 4-19
Hình 4-20
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
103

Bài 4.11. Một động cơ điện đấu hình sao, làm việc với mạng điện có U
d
= 380V, động cơ tiêu
thụ công suất điện 20kW, cos = 0,885. Tính công suất phản kháng của động cơ tiêu thụ, dòng
điện dây I
d
và dòng điện pha của động cơ.
Bài 4.12. Một mạng điện 3 pha 4 sợi 380V/220V cung cấp điện cho 60 đèn phóng điện cao áp
công suất đèn P = 250W, công suất chấn lưu 25W, hệ số công suất cos = 0,85, điện áp
đèn U
đm
= 220V. Đèn được phân bố đều cho 3 pha.
– Xác định dòng điện dây khi cả 3 pha đều làm việc bình thường. Tính dòng điện trong dây
trung tính I
0
.

– Khi đèn pha A bị cắt điện. Xác định dòng điện dây I
B
, I
C
, dòng điện I
0
trong dây trung
tính khi các đèn pha B và pha C làm việc bình thường.

– Khi đèn pha A và đèn pha B bị cắt điện. Xác định dòng điện I
C
và dòng điện I

0
trong dây
trung tính khi đèn pha C làm việc bình thường.
Bài 4.13. Một mạng điện 3 pha 4 sợi 380V/220V, các tải một pha nối giữa dây pha và dây
trung tính. Tải pha A và pha B thuần trở R
A
= R
B
= 10, tải pha C là cuộn dây R
C
= 5, Z
L

= 8,666. Tính dòng điện các pha I
A
, I
B
, I
C
và dòng điện trong dây trung tính I
0
.

Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
4.1.2. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha : Để tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha người ta dùng máy phát điện đồng điệu 3 pha, cấu trúc gồm :  Phần tĩnh ( stator ) gồm có 3 cuộn dâyAX, BY, CZ đặt lệchnhau 120 ) trong khoảng trống, gọi là dây quấn pha A, B, C.  Phần quay ( rotor ) là một nam châm hút điện có cực N – S.  Khi quay, từ trường của rotor lần lượt quét qua những cuộndây trên stator và cảm ứng thành những sức điện động sin cùng tần số, cùng biên độ, lệch sóng nhau 120  Biểu thức tức thời của 3 sức điện động : Pha A : tSinEe2  Hình 4-1 Hình 4-1 aHình 4-1 bHình 4-2 Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha87Pha B 🙂 (   tSinEePha C 🙂 ( ) (     tSinEtSinEeChuyển sang hiệu dụng phức : 0 je. EE  = E0  2 je. EE = E120   2 je. EE = E120  § 4.2. CÁCH NỐI MẠCH BA PHA4. 2.1. Nối hình Sao ( Y ) : – Mạch điện ba pha mắc hình sao là đấu ba điểm cuối X, Y, Z thành một điểm chung gọi làđiểm trung tính ( điểm 0 ). – Dây dẫn nối với những điểm đầu A, B, C gọi là dây pha. – Dây dẫn nối với điểm 0 gọi là dây trung tính hay dây trung hoà. – Nếu mạch chỉ có ba dây pha A, B, C gọi là mạch ba pha ba dây. Còn nếu có cả dây trunghoà A, B, C, O thì gọi là mạch ba pha bốn dây ( hình 4-3 ). – Dòng điện đi trong những cuộn dây pha gọi là dòng điện pha : I – Dòng điện đi trên những dây pha gọi là dòng điện dây : I – Dòng điện đi trong dây trung tính ký hiệu là : I – Điện áp giữa hai đầu cuộn dây pha gọi là điện áp pha : U – Điện áp giữa hai dây pha gọi là điện áp dây : UHình 4-3. Máy phát và phụ tải mắc hình saoQuan hệ giữa những đại lượng dây và phaTheo như sơ đồ hình sao ( hình 4-3 ). AB = UC’B ’ A’dAa ) b ) Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha88 – Dòng điện đi trong cuộn dây pha chính là dòng điện đi trên dây pha tương ứng. Suy radòng điện dây bằng dòng điện pha : = I – Điện áp dây bằng hiệu hai điện áp pha tương ứng. Hình 4-3 c vẽ đồ thị vectơ hệ điện áp bapha đấu sao đối xứng. Từ hình vẽ ta thấy : Từ hình 4.3 – ( a ) ta thấy : CABCABquan hệ vớiCBAnhư sau : BAABUUU      CBBCUUU      ACCAUUU      Xét tam giác OAB ta thấy : OAOACosOAAB2302    AB là điện áp dây, OA là điện áp phao Về góc pha : Điện áp dây vượt trước điện áp pha tương ứng một góc 30 o Về trị số : Điện áp dây bằnglần điện áp pha. 4.2.2. Nối hình tam giác (  ) Mạch ba pha mắc hình tam giác là lấy điểm cuối pha A đấu vào đầu pha B, cuối pha B vào đầupha C và cuối cuộn pha C đấu vào đầu pha A tạo một mạch vòng hình tam giác và ba đỉnh tamgiác nối với ba dây dẫn gọi là ba dây pha ( hình 4-4 ). Hình 4.3. c ) Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha89Quan hệ giữa những đại lượng điện áp, dòng điện dây và pha. Theo sơ đồ đấu tam giác ( hình 4-4 ). – Điện áp đặt vào đầu mỗi pha chính là điện áp dây : = U – Theo định luật Kirchoff 1 tại ba đỉnh A, B, C : CAABAIII      ABBCBIII      BCCACIII      Dòng điện dây bằng hiệu hai dòng điện pha tương ứng. Hình 4.4 c vẽ đồ thị vectơ dòng điệnba pha đấu sao đối xứng. Từ hình vẽ ta thấy : + Về góc pha : Dòng điện dây chậm pha sau dòng điện pha một góc 30 + Về trị số : Dòng điện dây bằng 3 lần dòng điện pha : = 3 ICABCABCABC = Ua ) b ) Hình 4-4. Máy phát và phụ tải mắc hình tam giác ( Hình 4.4 c ) Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha90 § 4.3. CÁCH GIẢI MẠCH BA PHA4. 3.1. Mạch ba pha đối xứng : Mạch điện 3 pha đối xứng có dòng điện những pha có trị số bằng nhau về độ lớn nhưng lệch phanhau 120. Khi giải mạch điện 3 pha đối xứng ta tách từng pha riêng rẽ để tính. Ta có một sốtrường hợp thường gặp : a. Tải nối hình Y đối xứng :  Khi không xét đến tổng trở đường dây pha : – Điện áp đặt lên mỗi pha của tải là : U  – Tổng trở pha của tải : ppXRZ22   – Dòng điện pha của tải : ppXR223    – Góc lệch pha  giữa Up và Ip : arctg  – Vì tải nối Y nênpd  Khi có xét đến tổng trở đường dây pha : Cách đo lường và thống kê cũng tương tự như như trên, nhưng tagộp tổng trở đường dây với tổng trở pha của tải223 ) ( ) (. pdpdpdXXRRII      Hình 4.6 Hình 4.5 Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha91b. Tải nối tam giác đối xứng :  Khi không xét đến tổng trở đường dây pha : – Điện áp đặt lên mỗi pha của tải bằng điện áp dây : pd – Tổng trở pha của tải : ppXRZ22   – Dòng điện pha của tải : ppXR22   – Góc lệch pha  giữa Up và Ip : arctg  – Vì tải nối  nênpdII. 3   Khi có xét đến tổng trở đường dây pha : Hình 4.7 Hình 4.8 Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha92Biến đổi tương tự từ   Y rồi giải tựa như – Tổng trở mỗi pha khi nối tam giác : pp   – Biến đổi sang Y : ppZ.    – Dòng điện dây của tải : 2233 ) ( ) (.    – Dòng điện pha của tảiI  4.3.2. Công suất mạch ba pha đối xứng : Đối với mạch ba pha đối xứng. Do trị số dòng điện hiệu dụng, điện áp và góc lệch pha ở ba pha như nhau nên Công suất của cácpha cũng bằng nhau. – Công suất tính năng ba pha. 3 pha = 3. P1f = 3. U.I. cos  =. I. cos  = 3 R + Nếu mạch ba pha đấu sao thì : = 3 U = I + Nếu mạch đấu tam giác thì : = 3 I = U – Công suất phản kháng ba pha. 3P = 3. U.I.Sin = 3 U.I.sin  = 3 X – Công suất biểu kiến ba pha. 3P = 3 U.I = 3 U.I 22QP  Ví du 4.1 : Cho một mạch điện 3 pha, nguồn điện nối hình sao, tải nối hình tam giác. Điện áp phacủa nguồn là Upn = 200V, tổng trở pha tải = 4 + j 3 (  ) a ) Tính điện áp pha tải, Ivà Ib ) Tính hiệu suất tính năng, hiệu suất phản kháng và hiệu suất biểu kiến trên tải 3 pha. Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha930 30 3D òng điện pha của tải : 2222343200   ppXR = 40 3 ( A ) Vì tải nối  nênpdII. 3  = 120 ( A ) Công suất tính năng ba pha. 3 pha = 3. P1f = 3. U.I. cos  = 3 U. I. cos  = 3 R = 3.4. ) 340 ( = 57600 WCông suất phản kháng ba pha. 3P = 3. U.I.Sin.I.sin  = 3 X = 3.3. ) 340 ( = 43200 VarCông suất biểu kiến ba pha. 3P = 3 U.I = 3 U.I 22QP  = 3.0 3.40 3 = 72000 VAVí dụ 4.2 : Cho mạch điện 3 pha, tải nối sao, nguồn nối tam giác. Nguồn và tải đều đối xứng. Dòng điện pha của tải là Ipt = 50A, điện áp pha của tải là Upt = 220V. a ) Hãy vẽ sơ đồ nối dây mạch 3 pha trên, ghi rõ những đại lượng trên sơ đồ. b ) Tính dòng điện pha và điện áp pha của nguồn Ipnvà UpnLời giải : Hình 4.9 Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha94A50IIptd   V380220. 3U. 3UU ptdpn       A86, 2850 pn    Ví dụ 4.3 : Một tải 3 pha có điện trở mỗi pha R = 6 , điện kháng pha X = 8 , nối tam giác, đấuvào mạng điện có U = 220V. a ) Tính dòng điện pha I, dòng điện dây Ib ) Tính hiệu suất tính năng, hiệu suất phản kháng và hiệu suất biếu kiến trên tải 3 pha. Lời giải : VUUdp220   Tổng trở pha của tải :         10862222 pppXRZDòng điện pha của tải :   2210220    Dòng điện dây của tải : AIIpd322. 3   Hệ số hiệu suất của tải : 6,010 cos     sin  = 0,8 Công suất tải tiêu thụ : Hình 4.10 Hình 4.11 Truong DH SPKT TP. TP HCM http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha95     VAIUSVARIUQWIUPpppppp1452022. 220.3 3116168,0. 22.220.3 sin 387126,0. 22.220.3 cos 3       Ví dụ 4.4 : Cho mạch điện 3 pha tải nối hình sao đối xứng đấu vào mạng điện 3 pha có điện ápdây là 380V, điện trở R = 20 , điện kháng X = 15 . c ) Tính dòng điện pha Ivà dòng điện dây Id ) Tính hiệu suất tính năng, hiệu suất phản kháng và hiệu suất biếu kiến trên tải 3 pha. Lời giải :   220   Tổng trở pha của tải :         2515202222 pppXRZDòng điện pha của tải :   8,825220    Dòng điện dây của tải : AIIpd8, 8   Hệ số hiệu suất của tải : 8,02520 cos     sin  = 0,8 Công suất tải tiêu thụ :     VAIUSVARIUQWIUPpppppp58088, 8.220.3 38,34846,0. 8,8. 220.3 sin 34,44648,0. 8,8. 220.3 cos 3       Ví dụ 4.5 : Một mạch điện 3 pha có dây trung tính 380V / 220V phân phối điện cho 90 bóng đèn sợiđốt, số hiệu định mức của mỗi đèn Uđm = 220V, Pđm = 60W. Số bóng đèn được phân đều cho 3 pha. a ) Vẽ sơ đồ mạch điện 3 pha. Hình 4.12 Truong DH SPKT TP. TP HCM http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha96b ) Tính I, I, I, I, P khi toàn bộ bóng đèn đều bật sáng. c ) Tính I, I, I, I, P khi pha A có 10 đèn bật sáng, pha B có 20 đèn bật sáng, pha C cắtđiện. d ) Tính điện áp đặt lên những đèn pha A và pha B ở câu c ) trong trường hợp dây trung tính bịđứt. Lời giải : a ) Mạch điện 3 pha 380V / 220V là mạch 3 pha 4 sợi và có dây trung tính. 380V là điện áp dây. 220V là điện áp pha. Bóng đèn 220V mắc song song với nhau giữa dây pha và dây trung tính. Sơ đồ mắc như sau : Điện áp đặt lên những bóng đèn là 220V cũng chính điện áp định mức của đèn, như vậy đèn sẽ làmviệc tốt, đúng thông số kỹ thuật tiêu chuẩn. b ) Vì điện áp đặt lên bóng đèn bằng định mức hiệu suất bóng đèn tiêu thụ bằng định mức 60W. Tất cả bóng đèn đều bật sáng thì mạch 3 pha đối xứng, hiệu suất điện những pha bằng nhau : W180060. 30PPPP pCBA      Công suất 3 pha : W54001800. 3P. 3P    Tải những bóng đèn, thuần điện trở R, góc lệch pha  = 0 => cos  = 1 nên dòng điện những pha là :   A18, 81.2201800 cos. UIIIIpCBA       Vì nguồn và tải đối xứng nên : 0IIIICBA0     Đồ thị vectơ giữa dòng điện và điện áp : Khi pha C cắt điện => I = 0, còn những pha khác vẫn thông thường. Hình 4.13 Truong DH SPKT TP. TP HCM http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha97     A45, 51.22060.20 cos. UA73, 21.22060.10 cos. U       W180060. 2060.10 PPPCA      Đồ thị vectơ : => BA0III   =>   A72, 4120 cos. 45,5. 73,2. 245,573,2120 cos. I.I. 2III022 BAA0        d ) Khi pha C cắt điện và đồng thời không có dây trung tính, mạch điện sẽ như sau : Lúc này điện áp đặt lên những bóng đèn không còn bằng định mức nữa. Điện trở của mỗi bóng đèn :   6,80660220 dmdmden    Vì những bóng đèn mắc song song nên điện trở pha A là RA bằng điện trở tương tự của 10 bóngđèn mắc song song :   66,80106,80610 den    Pha B có 20 đèn mắc tuy nhiên nên điện trở pha B là :   33,40206,80620 den    Mạch điện tương tự : =>   A14, 333,4066,80380 RRBAABTruong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha98Điện áp đặt lên đèn pha A là : V27, 25314,3. 66,80 I.RU    Điện áp đặt lên đèn pha B là : V63, 12614,3. 33,40 I.RU    Như vậy điện áp đặt lên những đèn ở pha A là lớn hơn so với định mức của đèn, trong khi điện áp ởpha B là nhỏ hơn so với định mức, điều này làm cho đèn ở pha A hoàn toàn có thể bị cháy trong khi đèn ởpha B thì sáng yếu. 4.3.3. Cách giải mạch ba pha không đối xứng : Khi tải không đối xứng, CBA  , dòng điện và điện áp trên những pha không đối xứng. a. Tải nối hình Y, có dây trung tính tổng trở Zo : – Điện áp giữa 2 nút O và O ’ : OCBACCBBAAOOYYYYYUYUYU         – Trường hợp nguồn đối xứng thì : pAUU   pBeUU120  .   pCeUU240  .   Ta có : OCBABApOOYYYYeYeYYUUoo        240120 – Sau khi tính đượcO’Onhư trên, ta tính điện áp trên những pha của tải như sau : OOAAUUU_ ‘    OOBBUUU_ ‘    OOCCUUU_ ‘    – Dòng điện pha : AAYUI. ‘   BBYUI. ‘   CCYUI. ‘   OOOOOYUI. ‘   0     CBAoIIII     – Nếu xét đến tổng trở dây dẫn, chiêu thức giám sát vẫn như trên, nhưng lúcđó tổng trở những pha phải gồm cả tổng trở dây dẫnHình 4.14 Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha99dAZZdBZZdCZZb. Tải nối hình Y, tổng trở dây trung tính Zo = 0 : Điểm O ’ trùng với O, điện áp pha của tải bằng điện áp pha tương ứng của nguồn. I  I  I  c. Tải nối hình  không đối xứng : Nguồn điện có điện áp dâyABBCCAABABABABABAB    BCBCBCBCBCBC    CACACACACACA    CAABAIII      ABBCBIII      BCCACIII      4.3.4. Công suất mạch ba pha không đối xứng : Đối với mạch ba pha không đối xứng. Hệ thống điện ba pha là tập hợp ba mạch điện một pha, nên hiệu suất chung của mạng lưới hệ thống là tổngcông suất của những pha. Công suất tính năng của mỗi pha : = U.Icos = U.I.. cos = U.IC.cos. Trong đó : U, U, Ulà những điện áp pha., I, Ilà dòng điện những pha., ,  là góc lệch sóng giữa dòng điện và điện áp mỗi pha. – Công suất tính năng của ba pha. 3 pha = P + P + PHình 4.15 Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. TP HCM – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha100 = U.Icos + U.Icos + U.Icos – Công suất phản kháng ba pha. 3 pha = Q. + Q. + Q. = U.I.Sin + U.I.Sin + U.I.Sin – Công suất biểu kiến ba pha. 3 pha3 phaphaQP  § 4.4. CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 43.1. Nêu những ưu điểm của mạch điện 3 pha. 3.2. Các đặc thù của mạch điện 3 pha đối xứng. 3.3. Định nghĩa điện áp pha, điện áp dây, dòng điện pha, dòng điện dây và quan hệ giữa chúngkhi nối sao và nối tam giác. 3.4. Trình bày những bước giải mạch điện 3 pha đối xứng. 3.5. Các biểu thức của hiệu suất P, Q., S trong mạch 3 pha đối xứng. 3.6. Vai trò của dây trung tính trong mạch điện 3 pha tải không đối xứng. § 4.5. BÀI TẬP CHƯƠNG 4B ài 4.1. Cho mạch điện 3 pha tải đối xứng nhưhình vẽ ( 4-16 ). Tổng trở mỗi pha    43 jZ. Ở trạngtháibình thường Vôn mét chỉ 220V. Tính số chỉ những Ampemét khi : – Mạch thông thường. – Mạch đứt đường dây pha C.Lời giải : a ) Mạch thông thường :  Z = 2243  = 5   IA = 44 A  IA = IA = 76,2 Ab ) Đứt pha C :  IZZ = 22 A  I = 44 A  Vì góc lệch sóng bằng nhau : IA = I + I = 66 AHình 4-16 Truong DH SPKT TP. TP HCM http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha101Bài 4.2. Máy phát điện 3 pha cung ứng điện cho hai tải đối xứng. – Tải 1 nối sao có tổng trởpha : 68 jZ   – Tải 2 nối tam giác có tổng trở1216jZ   Biết U = 220V. Tính dòng điện Ivà hiệu suất P toàn mạch. Lời giải :  Z2268  = 10   Z221216  = 20   I3ZdP = 12,7 A  Ip222dP = 11 A  I = 3 IP = 11 3 A  I = I + I = 23,7 A ( Vì góc lệch sóng bằng nhau )  P = P + P = 3. I. 8 + 32PI. 16 = 9678,96 WBài 4.3. Một mạch điện 3 pha đốixứng, tổng trở đường dây      24 jjXRZ. Tải nối tam giáctổng trở pha tải      15 jjXZct. Điệnáp nguồn U = 220 v. Tính dòng điện dâyvà dòng điện pha. Đáp số : Biến đổi tải đấu   Y :  Z22X ( R   = 5   IdY = Id  = 25,4 Ap   d = 14,66 AHình 4-17 Hình 4-18 Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha102Bài 4.4. Cho mạch điện 3 pha tải đối xứng như hình vẽ ( 4-19 ). Biết điện áp dây của nguồn = 200 3 V. – Tính : Uf ; If ; Id – Tính hiệu suất công dụng P vàcông suất phản kháng Q. trên tải ba pha. Lời giải  U = 200 V  Z22XR  = 10 Ω  I = 20 A = I  P = 3. I. R = 9600 W  Q = 3. I. X = 7200 VarBài 4.5. Cho mạch ba pha đối xứng có điện áp = 1000V. Tải 1 có I = 50A ; cos  = 0,8. Tải 2 có P = 70KW ; cos  = 0,8. Tính dòng điện dây Id của mạch. Bài 4.6. Một nguồn điện điện 3 pha nối sao có điện áp pha Upn = 120V phân phối điện cho tảinối sao có dây trung tính. Tải có điện trở pha R = 180 . Tính U, I, I, I, P của mạch 3 pha. Bài 4.7. Một nguồn điện 3 pha đối xứng đấu sao cung ứng điện cho tải 3 pha đối xứng nối tamgiác. Biết dòng điện pha của nguồn Ipn = 17,32 A, điện trở mỗi pha của tải R = 38 . Tínhđiện áp pha của nguồn và hiệu suất P của nguồn cung ứng cho tải 3 pha. Bài 4.8. Một tải 3 pha đối xứng nối tam giác, biết R = 15 , X = 6 , đấu vào mạng điện 3 pha U = 380V. Tính I, I, P, Q. của tải. Bài 4.9. Một động cơ điện 3 pha đấu sao, đấu vào mạng 3 pha U = 380V, biết dòng điện dây = 26,81 A, thông số hiệu suất cos  = 0,85. Tính dòng điện pha của động cơ, hiệu suất điệnđộng cơ tiêu thụ. Bài 4.10. Một động cơ không đồng điệu có số liệu định mức sau : hiệu suất cơ định mức Pđm = 14 kW, hiệu suất  đm = 0,88, thông số hiệu suất cos  đm = 0,89, thông số kỹ thuật ghi trên nhãn : Y /  – 380V / 220V. Người ta đấu động cơ vào mạng 220V / 127V. a ) Xác định cách đấu dây động cơ. b ) Tính hiệu suất điện động cơ tiêu thụ khi định mức. c ) Tính dòng điện dây Ivà dòng điện pha Icủa động cơ. Taûi 2T aûi 1H ình 4-19 Hình 4-20 Truong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCMChương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha103Bài 4.11. Một động cơ điện đấu hình sao, thao tác với mạng điện có U = 380V, động cơ tiêuthụ hiệu suất điện 20 kW, cos  = 0,885. Tính hiệu suất phản kháng của động cơ tiêu thụ, dòngđiện dây Ivà dòng điện pha của động cơ. Bài 4.12. Một mạng điện 3 pha 4 sợi 380V / 220V phân phối điện cho 60 đèn phóng điện cao ápcông suất đèn P = 250W, hiệu suất chấn lưu 25W, thông số hiệu suất cos  = 0,85, điện ápđèn Uđm = 220V. Đèn được phân bổ đều cho 3 pha. – Xác định dòng điện dây khi cả 3 pha đều thao tác thông thường. Tính dòng điện trong dâytrung tính I – Khi đèn pha A bị cắt điện. Xác định dòng điện dây I, I, dòng điện Itrong dây trungtính khi những đèn pha B và pha C thao tác thông thường. – Khi đèn pha A và đèn pha B bị cắt điện. Xác định dòng điện Ivà dòng điện Itrong dâytrung tính khi đèn pha C thao tác thông thường. Bài 4.13. Một mạng điện 3 pha 4 sợi 380V / 220V, những tải một pha nối giữa dây pha và dâytrung tính. Tải pha A và pha B thuần trở R = R = 10 , tải pha C là cuộn dây R = 5 , Z = 8,666 . Tính dòng điện những pha I, I, Ivà dòng điện trong dây trung tính ITruong DH SPKT TP. Hồ Chí Minh http://www.hcmute.edu.vnThu vien DH SPKT TP. Hồ Chí Minh – http://www.thuvienspkt.edu.vnBan quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Hồ Chí Minh

Source: https://suanha.org
Category : Thợ Điện