Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 4 - TS. Vũ Xuân Hùng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 4: Mạch điện xoay chiều ba pha, cung cấp cho người học những kiến thức như Khái niệm chung về mạch điện xoay chiều 3 pha; Quan hệ giữa các đại lượng dây và pha trong mạch 3 pha đối xứng; Công suất mạch xoay chiều 3 pha; Cách giải mạch 3 pha. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 4 - TS. Vũ Xuân Hùng

Chương IV: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA 4.1 Khái niệm chung về mạch điện xoay chiều 3 pha 4. 2 Quan hệ giữa các đại lượng dây và pha trong mạch 3 pha đối xứng 4.3 Công suất mạch xoay chiều 3 pha 4.4. Cách giải mạch 3 pha
Chương IV: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA 4.1 Khái niệm chung về mạch xoay chiều 3 pha 1. Phương pháp tạo nguồn 3 pha : Máy phát điện 2. Biểu diễn nguồn 3 pha: a. Dạng tức thời : e eA eB eC 1 eA  2Esin  t 0.5 120o 240o 360o eB  2Esin(t 120 ) o 0 t eC  2Esin(t  240 ) o -0.5 -1 0 1 2 3 4 5 6
 b. Dạng số phức : c. Dạng véc tơ : EC  E A  Ee j0  120o   EA  j120  E B  Ee    j2 4 0   j1 2 0  E C  Ee hoặc E C  E e  Với nguồn 3 pha đối xứng : EB e A  eB  eC        nguồn tải E A  EB EC  0 Y Y    EA  EB  EC  Y  3. Cách nối: Sao (Y) và tam giác ( - D)   4. Mạch 3 pha đối xứng Nguồn đ/x  Y Tải đ/x Đường dây đ/x
5. Các đại lượng dây và pha IA UAB Tải Nguồn IB UCA (nối Y - ) (nối Y - ) UBC IC • Dòng điện dây Id (IA, IB, IC) • Điện áp dây Ud (UAB, UBC, UCA) phụ thuộc • Dòng điện pha Ip (If) cách nối • Điện áp pha Up (Uf) 4
4. 2 Quan hệ giữa các đại lượng dây và pha trong mạch 3 pha đối xứng IA UA ZA UAB 1. M¹ch nèi sao EA UCA O O’ UB Uo’o ZC UAB ZB EC EB IB UC UBC IC        E A YA  E B YB  E C YC Y(E A  E B  E C ) U O'O  ?  = 0 YA  YB  YC 3Y Vì ZA = ZB = ZC = Z    UA  EA U AB  ?  UB  EB     1 U AB  U A  U B YA = YB = YC = Y   UC  EC  Z 5
    U AB  U A  U B     UCA U BC  U B  U C UC  30O     UA U CA  U C  U A UBC   UB Trong mạch nối Y: UAB + Trị hiệu dụng : U d  3U f  Id  If j0 + Góc pha : Ví dụ: U B  Ue     U A  U e j120 U AB vượt trước U A góc 30o   j120   UC  U e  j150 U BC vượt trước U B góc 30o U AB  ? 3 U e    j30 U CA vượt trước U C góc 30o U BC  3 U e   j90 U CA  3 U e 6
2. M¹ch nèi tam gi¸c A IA A ICA IAB E AB ZCA ECA UCA ZAB UAB UAB ZBC B IB C B IBC EBC UBC IC Vòng AABB    U AB  E AB      I A  I AB  ICA    U BC  E BC Tại A, B, C : I B  IBC  IAB       U CA  E CA IC  ICA  I BC 7
   I A  I AB  I CA      I B  I BC  I AB UCA ICA     I C  I CA  I BC   IA  VÒ trÞ hiÖu dông : IC UAB  IBC  IAB  Ud  Uf  IB UBC I d  3I f   I A chËm sau I AB góc 30o   Về góc pha : IB chËm sau I BC góc 30o   IC chËm sau ICA góc 30o 8
  j0  j90 Ví dụ: I C  17,3e I AB  10 e    j120 j150 I A  17,3 e I BC  10e  j120  I B  17,3e ICA  10e j30 4.3 C«ng suÊt trong m¹ch ®iÖn xoay chiÒu 3 pha 1. C«ng suÊt t¸c dông : PA, PB, PC P3f = PA + PB+ PC Khi t¶i ®èi xøng : P = 3Pf = 3Uf If cosf = 3RIf2 Ud P 3U d I d cos  p T¶i nèi Y : Uf  If = Id 3 Khi t¶i nèi  : U f  U d Id If  P  3U d Id cos  f 3 9
Đo công suất mạch 3 pha : Pf a. 1 Oát kế :   W Đối xứng: P = 3 Pf Không đối xứng: P = PA + PB + PC b. 2 Oát kế :   W1 Tải 3 pha P  P1  P 2 (đối xứng hoặc không, nối Y hoặc W2 W2 ) W1     cùng chiều ngược chiều 10
2. C«ng suÊt ph¶n kh¸ng: QA , QB, QC Q3f = QA + QB+ QC Khi tải đối xứng : Q = 3Qf = 3UfIfsinf = 3XIf2 T¶i nèi Y hay : Q  3 U d I d s in  p 3. C«ng suÊt biÓu kiÕn (toµn phÇn): S  P2  Q2 = 3U dId 11
EA Z d ZA Zt 4.4. C¸ch gi¶i m¹ch 3 pha IA 1. T¶i nèi Y EB IB a. Đối xứng: O’ O Nguồn ĐX : IC    EA  EB  EC  0 EC k Tải ĐX: ZA = ZB = ZC = Zt Uo’o Đường dây ĐX : ZdA = ZdB = ZdC = Zd Thay Zd n/t Zt ZA, ZB , ZC   j0 j( 120 ) UO’O = 0  U A Ue IB  I e IA    Ie j( )  ZA Z e j I C  Ie j(    1 2 0  ) 12
 b. Kh«ng ®èi xøng: EA IA UA ZA    Nguån ĐX : E A  E B  E C  0 EB IB ZB T¶i kh«ng ĐX : ZA  ZB  ZC O’ O IC ZC * Khi k ®ãng : UO’O = 0 Tính I trong tõng pha riªng EC k IN biÖt Uo’o  j0   UA Ue U C Ue j120 IA    IA e j( A )  IC    IC e j( C 120 ) ZA Z e jA A ZC Z e jC C        U B Ue  j120 j( B 120 ) I N  I A  I B  IC  0 IB    IBe ZB Z e j B  I N  I N e j N B 13
* Khi k më :     E A YA  E B Y B  E C YC  U O 'O   0 U o 'o  U o e J O Y A  Y B  YC     EA IA UA ZA U A  E A  U O'O    U B  E B  U O 'O Kh«ng EB IB ZB    §X O’ U C  E C  U O 'O O EC IC ZC    UC k EC  O’  U O'O UA Uo’o o O   EA    UB EB Kết luận: Điện áp pha không đối xứng 14
    UA  UB  IC  UC IA  IB  ZA ZB ZC EA ZA IA UA EB IB UB ZB O’ Ví dụ : Cho mạch hình bên O Ud IC UC ZC EC Nguồn đối xứng: Ud = 220 V k IN Tải không đối xứng : ZA = 20 ; Z B = j 20  ; ZC = -j 20  T×m dßng ®iÖn IA, IB, IC , IN khi k ®ãng vµ më 15
EA ZA Khi k đóng : UO’O = 0 IA UA  j0 EB ZB  UA 127e j0 IB UB IA   j0  6,35e A O’ ZA 20e O  Ud IC UC ZC  j120  U B 127e  j210 IB    6,35e A EC ZB j20 k IN  j120  IC  U C  127e j210  6, 35e A     ZC -j20 IN  I A  I B  IC  ?  IB 1500 Đồ thị véc tơ  IN = 0,73.6,35 = 4,64 A   300    I B  IC IN IA Số phức : I N   4, 64 e j180  4, 64 A  1500 IC 16
EA ZA IA b. Khi k mở : U OO'  0 UA  EB IB UB ZB  I N  4, 64e j180  4, 64 A O’ O ZC    IC UC  E A YA  E B YB  E C YC U O'O  YA  YB  YC EC k 1 1 YA    0, 05S ZA 20 1 1 Y  YA  YB  YC = 0,05 S YB     j0, 05S ZB j20 1 1  4, 64 YC    j0, 05S U O 'O   92,8 V ZC  j20 0, 05 17
 U O ' O  92,8 V     J 0 U A  E A  U O'O  127  92,8  220 V U A  220e V    U B  E B  U O'O  127e  J120  92,8   63,5  j110  92,8   J 75  5 '  29, 3  j110 V U B  113, 8e V    J120 U C  E C  U O'O  127e  92,8  63,5  j110  92,8  2 9, 3  j1 1 0 V  J 75  5 '   U C  113, 8e V  UC EC  UA O’     dòng điện trong các nhánh U O'O O EA    UB EB 18
2. T¶i nèi  A Zd IA a. Đối xứng: ICA IAB Ud Zd IB ZCA ZAB Nguồn đ/x: B Zd IC C ZBC IBC Tải đ/x: ZAB = ZBC = ZCA = Zt Đường dây đ/x : ZdA = ZdB = ZdC = Zd  j(  30 ) I A  3If e * Không kể Zd  Zd = 0   j( 150 )  j0 I BC  If e  j( 120 ) I B  3If e  U AB Ud e I AB     Zt Ze j t ICA  If e  j( 120 ) IC  3If e j(  90 )  If e j( ) 19
Zd IA Z tY * Khi kể Zd Ud ICA IAB Zd IB Zd  0 Zt Zt Zd IC Zt IBC  thay Zd + ZtY = Z IA  Id e j( )  I d j( 30 )  I AB  3 e j( 120 ) I B  Id e  I d j( 90 )  IC  I d e j( 120 ) I BC  3 e  I d j( 150 ) ICA  3 e 20