LÝ THUYẾT MẠCH - Chương 4 - Mạch điện 3 pha
lượt xem 366
download
Tài liệu tham khảo lý thuyết mạch - Mạch điện ba pha gửi đến các bạn độc giả tham khảo.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: LÝ THUYẾT MẠCH - Chương 4 - Mạch điện 3 pha
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha Chương 4. MẠCH ĐIỆN 3 PHA 4.1. KHÁI NIỆM CHUNG 4.1.1. Máy phát điện 3 pha và vấn đề truyền tải điện năng đi xa Hình 4.1.1.1. Sơ đồ nguyên lý nhà máy phát điện và vấn đề truyền tải điện năng đi xa Hình 4.1.1.2. Sơ đồ minh họa tai nạn điện xảy ra khi chân người chạm đất Hình 4.1.1.3. Sơ đồ minh họa an toàn điện khi chân người cách điện với đất Trang 34
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha Mạch điện ba pha bao gồm nguồn điện ba pha, đư ờng dây truyền tải và các phụ tải ba pha. Để tạo ra nguồn điện ba pha, ta dùng máy phát điện đồng bộ ba pha Mỗi một pha trong mạch 3 pha đ ược ký hiệu là A, B, C h ay a, b, c. Điện áp tương ứng trên mỗi pha lệch nhau một góc 120o, được viết dưới dạng điều hòa và dạng số phức như sau : Ea E0e j ea E0 sin .t → 2 2 3 2 1 j j 3 → eb E0 sin .t 3 Eb E0 e Ea e Ea j 2 2 3 4 4 3 4 1 j j 3 → ec E0 sin .t 3 Ec E0 e Ea e Ea j 2 2 3 Nguồn điện gồm ba sức điện động sin cùng biên độ, cùng tần số, lệch nhau về pha 2π/3 gọi là ngu ồn ba pha đối xứng. 4.2. CÁCH ĐẤU NỐI DÂY 4.2.1. Nguồn đấu sao: Có 2 cách đ ấu sao: 3 d ây và 4 dây A A ea ea B B eb eb C C ec ec N (a) nối sao 3 đầu (b) nối sao 4 đầu Hình Nguồn đấu hình sao UAB, UBC, UCA : đ iện áp dây và điện áp giữa 2 pha bất kỳ (U d) UAN, UBN, UCN : điện áp pha (Up) là điện áp giữa 1 pha bất kỳ với điểm trung tính hay dây trung tính. . . UCN UCA . UAB 30% . . UAN UBN . UBC Trang 35
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha Theo giản đồ vectơ Nếu chọn = 0 cho pha A, ta có : UAN = Upm sin t UBN = Upm sin (t –120o) Vậy : UAB =UAN-UNB= Upm [sin t – sin (t – 120o)] = 2Upm cos (t – 60 o) sin 60o o 3 Upm sin (t – 30 ) UAB = (*) (*) Chứng tỏ : 3 Upm = Udm Hay : U d 3 U p 4.2.2. Nguồn đấu tam g iác Tính chất đặc biệt của hệ thống 3 đối xứng là tổng của 3 dòng hay áp đối xứng, dịch pha nhau một góc 120o, tại mỗi thời điểm bất kỳ đều bằng không : A U CA U AB B U BC C H ình n guồn đấu tam giác Vì vậy, có thể đưa ra khả năng nối đầu cuối của cuộn dây này với đầu vào cuộn dây kia như hình vẽ trên, để tạo thành đấu tam giác. Điện áp pha UAB, UBC, UCA là giống nh ư điện áp giữa 2 pha bất kỳ, nên : Ud U p Trang 36
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha 4.2.3. Tải đối xứng đấu tam giác A IA I AB ZAB ZC A I CA IB B C ZBC I BC IC dòng đ iện dây. I A , IB , IC : dòng đ iện pha I AB , I BC , I CA : K1 A : I A I AB I CA Tải đối xứng n ên : I CA I AB e j120 3 3 I A I AB 1 e j120 I AB j Hay: 2 2 1 3 j 90 j120 I AB 3 e j 30 I A I AB j 3 j I AB 3 e e 2 2 Id 3 I p 4.2.4. Tải đối xứng đấu sao IB IB IA IA A A B B ZB ZA O O ZC IC IC C C (a) Tải đấu Y 3 dây (b) Tải đấu Y 4 dây Trang 37
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha Trường hợp n ày ta thấy ngay: Id I p 4.2.5. Đồ thị vector nguồn đấu sao tải đấu tam giác A A I AB I CA ZAB ZC A N B C ZBC I BC B C Kirchoff tại A,B,C: I A I AB I CA I B I BC I AB I C I CA I BC Nguồn đối xứng lệch pha 120o ở mỗi pha n ên: U AN U BN U CN 0 .Và U AB U AN U BN U BC U BN U CN U CA U CN U AN Ta xây dựng được giản đồ vectơ như hình vẽ. Trang 38
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha I BC . UAN IC I CA IA . . UAB UCA I AB I CA . UCN . . UBN UBC I BC I AB IB Nguồn đấu sao : điện áp dây UAB, UBC, UCA: điện áp pha UAN, UBN, UCN: U d 3U p Tải đấu tam giác : dòng đ iện dây. I A , IB , IC : dòng đ iện pha I AB , I BC , I CA : Id Ip 3 Trang 39
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha 4.3. CÔNG SUẤT TÁC DỤNG CỦA HỆ THỐNG 3 PHA Xét h ệ thống 3 , 4 dây nguồn và tải đấu Y Za A IA Zb IB B N 0 Zc IC C Xét pha A : uAN (t) = U0 sin t iA (t) = I0 sin (t - ) : góc lệnh pha giữa u A(t) và iA(t) Công suất tức thời : pA (t) = uAN (t) × iA (t) = U0 I0 [sin t . sin (t - )] = ½ U0 I0 [co s - cos (2 t - )] pA(t) Công suất tác dụng là công su ất trung bình của pA(t) trong 1 chu k ỳ T: T 1 p A t dt PA T0 Thành phần không theo thời gian: ½. U0.I0. cos Nguồn và tải đối xứng nên công suất ở cả 3 pha: 3 U0.I0.cos P = 3PA = 2 Với U0 = 2 ×U I0 = 2 ×I Vậy p = 3 Up Ip cos (*) Đấu sao : Up = Ud / 3 , Ip = Id Đấu tam giác : Up = Ud , Ip = Id / 3 . Nên (*) được viết theo cả 2 cách đấu : Trang 40
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha 3 U d I d cos P 3 Tóm lại: Công suất tác dụng P. P P3 p PA PB Pc A : góc lệch pha giữa dòng và áp pha PA U A I A cos A 2 PA RA I A Mạch 3 pha đối xứng : PA PB PC P1 p U P I P cos P 3P P 3U P I P cos 1 2 P 3U d I d cos 3 RP I P Công suất phản kháng Q QA QB QC QA U A I A sin A 2 QA X A I A Mạch 3 pha đối xứng : QA QB QC QP U P I P sin 2 Q 3QP 3U P I P sin 3U d I d sin 3 X P I P Ptg Công suất biểu kiến S P 2 Q 2 3U d I d P cos S 4.4. PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH 3 PHA ĐỐI XỨNG Phải tính dòng áp cả 3 pha nhưng do tính đối xứng ta ch ỉ cần tính dòng áp trên một pha rồi suy ra hai pha còn lại. Trang 41
- Biên soạn: ThS. Phan Như Quân Chương 4. Mạch điện 3 pha Ví dụ 1 : A1 = 34,6 A Tải mắc đối xứng , R=11 Tính ch ỉ số A2 = ? volkế = ? U dnguon ?, P Giải : Mắc tam giác : I d 3I p Ud U p 34,6 IP 20 A 3 A2 20 A V I P R 20 11 220V U d U P U nguon 220V P 3 R I 2 3 11 202 13, 2 Kw Ví dụ 2 : Nguồn đối xứng Ud = 30 V. cung cấp cho tải hình sao đối xứng có P = 1200 Kw. cos 0,8 . Tính dòng dây và trở kháng pha của tải. Giải : Ghi nh ớ: Đối với hệ thống 3 pha đối xứng (đ ấu sao, hay tam giác): ta luôn có: P 3U p I p cos 3U d I d cos 1200.103 P Id IP 3U d cos 3 300 0,8 I d I P 2886, 75( A) 2 P 3 I P RP RP Trang 42
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Giáo trình lý thuyết mạch Phần 4
17 p | 308 | 157
-
Lý thuyết mạch - Chương 4
17 p | 289 | 135
-
LÝ THUYẾT MẠCH - Chương 1. Khái niệm cơ bản
12 p | 590 | 123
-
Bài giảng Lý thuyết tín hiệu: Chương 4 - Ths. Lê Ngọc Phúc
13 p | 234 | 80
-
Bài giảng Kỹ thuật số: Chương 4 - Ths. Đặng Ngọc Khoa
44 p | 190 | 33
-
Lý thuyết mạch - TS. Ngô Sĩ Liên
20 p | 87 | 19
-
Bài giảng Lý thuyết mạch điện: Chương 4 - Trịnh Lê Huy
23 p | 94 | 8
-
Bài giảng Lý thuyết mạch điện 1 - TS. Nguyễn Việt Sơn
246 p | 14 | 6
-
Bài giảng Lý thuyết mạch điện 1 - Chương 4: Tính chất cơ bản của mạch điện tuyến tính
12 p | 11 | 4
-
Bài giảng Lý thuyết mạch điện 1: Chương 4 - TS. Trần Thị Thảo
45 p | 9 | 4
-
Bài giảng Lý thuyết mạch điện 2: Chương 4 - TS. Trần Thị Thảo
46 p | 15 | 3
-
Bài giảng Lý thuyết mạch 1: Chương 4 - Trần Hoài Linh
17 p | 17 | 3
-
Bài giảng Lý thuyết mạch điện: Chương 4 - Cung Thành Long
20 p | 31 | 3
-
Bài giảng Lý thuyết mạch 1 - Chương 4: Mạch ba pha
42 p | 20 | 3
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 4.1 - Đỗ Công Thuần
14 p | 11 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 4.2 - Đỗ Công Thuần
35 p | 8 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 4.3 - Đỗ Công Thuần
21 p | 13 | 2
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn