Xem mẫu
- MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH VỚI KÍCH THÍCH CHU KỲ KHÔNG ĐIỀU HÒA
Chương VII.
MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.1. Khái niệm về hệ thống ba pha
VII.2. Mạch ba pha có tải tĩnh đối xứng
VII.3. Mạch ba pha có tải tĩnh không đối xứng
VII.4. Đo công suất mạch ba pha
VII.5. Phương pháp các thành phần đối xứng
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG BA PHA
- Hệ thống điện ba pha được sử dụng rộng rãi
- Hệ thống ba pha gồm nguồn ba pha và tải ba pha
- Nguồn ba pha gồm 3 sức điện động một pha,
được tạo bởi máy phát điện 3 pha.
Z B
• + 1. Cấu tạo của máy phát điện ba pha:
N
A + + Stato: hình trụ rỗng, ghép từ các lá thép kỹ
S • X thuật điện, đặt 3 cuộn dây AX, BY,CZ, lệch
nhau đôi một một góc 1200
• +
Y + Roto: hình trụ, là nam châm điện nuôi bằng
C nguồn một chiều, quay tự do trong lòng stato
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG BA PHA
Khi roto quay, trong các dây A, B, C xuất hiện các sức điện động
xoay chiều
AX:e A ( t ) = E A 2 sin ωt
Z
• B BY:e B ( t ) = EB 2 sin (ωt − 1200 )
+
N CZ : eC ( t ) = EC 2 sin (ωt − 2400 )
A +
• X E A = EB = EC
S
• +
Y C
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG BA PHA
2. Mô hình nối nguồn ba pha (có tải)
eA ZA + Đây là mô hình nối riêng biệt ba
X pha
A
+ Thực tế người ta nối sao (Y)
eB ZB
hoặc tam giác (∆) cả phía nguồn và
Y
B tải
eC ZC
Z
C
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG BA PHA
Nối dây hệ thống ba pha
- Nối sao:
A ZA
B ZB
X ≡Y ≡ Z
C ZC
- Nối tam giác:
A Z
Z AB Z AC
B X Y
C
Z BC
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG BA PHA
3. Biểu diễn phức các sđđ nguồn ba pha
Với nguồn đối xứng thì:
E A E A = E Ae j 0
o
EB = E A e − j1200
E C
E B
E =E e − j 2400
C A
Và do đó: E A + E B + E C = 0
+ Xét mạch ba pha tuyến tính ở chế độ XLĐH
+ Ba phương pháp cơ bản đã biết vẫn có thể dùng giải mạch ba pha
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG BA PHA
4. Khái niệm tải tĩnh và tải động
+ Tải tĩnh: giá trị hoàn toàn xác định, không phụ thuộc vào
tính chất của nguồn
+ Tải động: giá trị thay đổi tùy theo tính bất đối xứng của
nguồn. Chúng có giá trị xác định khi đặt dưới các nguồn đối
xứng. (Có phương pháp giải riêng cho mạch ba pha tải động)
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.2. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
1. Đặc điểm
+ Mạch ba pha đối xứng là mạch có cả nguồn và tải đối xứng
E A + E B + EC = 0, E A = EB = EC
Z A = Z B = ZC
+ Đặc điểm:
- Biết dòng, áp trên một pha có thể suy ra các đại lượng
tương ứng trên các pha còn lại
- Mối liên hệ giữa dòng, áp:
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.2. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
1. Đặc điểm
* Mạch ba pha đối xứng đấu Y-Y: A ZA
Id = I f B ZB
X ≡Y ≡ Z
U d = 3U f e j 300 C ZC
* Mạch ba pha đối xứng đấu ∆ -∆:
A
Id U d = U f
Z
Z AB Z AC
I f U d I = 3I e − j 300
d f
B X Y
C
Z BC
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.2. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
2. Phương pháp phân tích
- Tách riêng từng pha để tính do thế ở các điểm trung tính bằng nhau
2.1. Ví dụ 1
Cho mạch điện như hình bên. Tính
E A IA ZA dòng, áp trên các pha của tải và
I công suất nguồn?
E B B ZB
O O1
E C IC ZC Giải
ZN IN
YA E A + YB E B + YC E C Y ( E A + E B + E C )
ϕO1 = = =0
YA + YB + YC + YN 3Y + YN
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.2. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
2.1. Ví dụ 1
Như vậy, thế ở O và O1 bằng nhau.
E A IA ZA
Có thể nối bằng dây không trở kháng
EB
I B ZB hai điểm đó và tách riêng từng pha để
O O1 tính.
E C IC ZC E A Z IA
O O1
ZN IN
E
IA = A I = I e − j1200 ; I = I e − j 2400
B A C A
Z
Công suất nguồn: {
PE = 3PA = 3Re E A IˆA } (vì mạch ba pha đối xứng)
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.2. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
2.2. Ví dụ 2
E A IA Zd A
E I Zd B
O
B B
3Z1 3Z 3Z1
E C IC Zd C 1
I IC1
C2
Z2 Z2 Z2
O2
Cho mạch ba pha đối xứng như hình vẽ trên. Tính điện áp rơi trên dây,
công suất tiêu tán trên các bộ tải một và hai?
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.2. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
2.2. Ví dụ 2
E A IA Zd Z1 Dùng biến đổi Y-∆, đưa
mạch về dạng như hình bên
E B
IB Zd Z1
O O1
E C IC Zd Z1
IC 2 IC1
Z2 Z2 Z2
O2
Chập các điểm trung tính và tách riêng từng pha để tính.
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.2. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
2.2. Ví dụ 2
E A IA Zd A A1I Z1
O O1
IA2
Z2
O2
Giả sử tính cho pha A:
E A
IA = Từ đó suy ra: IB ; IC
ZZ
Zd + 1 2
Z1 + Z 2
Sụt áp trên dây: U dA = Z d IA
− U − U
E
; IA 2 =
E
IA1 = A ;
dA A dA
Dòng điện trên các nhánh:
Z1 Z2
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.2. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
2.2. Ví dụ 2
Công suất tiêu tán trên bộ tải thứ nhất:
{
Pt1 = 3PA1 = 3Re Z A1 IA1 IˆA1 }
Công suất tiêu tán trên bộ tải thứ nhất:
{
Pt 2 = 3PA 2 = 3Re Z A 2 IA 2 IˆA 2 }
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.3. MẠCH BA PHA KHÔNG ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
1. Nguyên tắc
- Phân tích mạch giống như mạch điện tuyến tính có nhiều
nguồn kích thích ở chế độ XLĐH
- Thường cố gắng biến đổi về dạng mắc Y-Y, rồi dùng
phương pháp thế đỉnh để giải
2. Ví dụ
Cho mạch điện:
Zd
A A
400
Zd Z
B Z 220V
Z 220V
Zd
C C B
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.3. MẠCH BA PHA KHÔNG ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
2. Ví dụ
Nguồn ba pha không đối xứng, cho dưới dạng tam giác điện áp
dây. Tính công suất tiêu tán trên tải?
Giải
+ Chuyển nguồn dã cho về dạng các điện áp pha, trung tính giả chọn
trùng điểm A. Ta có:
E A = 0; E B = U BA = 220( 00 ; E C = U CA = 220( − 400
+ Chuyển tải nối ∆ thành nối Y, ta có sơ đồ như sau:
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.3. MẠCH BA PHA KHÔNG ĐỐI XỨNG, TẢI TĨNH
2. Ví dụ
Zd Z td
+ Từ mạch hình bên, có thể dùng
E B Zd Z td các phương pháp phân tích mạch
O O1 đã biết để giải. Nên dùng thế đỉnh
E C Zd Z td + Tính dòng trong các nhánh
+ Từ đó tính công suất tiêu tán
trên tải
+ Chú ý: Tính dòng điện qua các tải nối tam giác?
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.4. ĐO CÔNG SUẤT MẠCH BA PHA
1. Nguyên tắc
Đo, tính rồi công công suất từng pha lại
P = U A I AcosϕA + U B I B cosϕB + U C I C cosϕC = PA + PB + PC
Q = U A I A sin ϕ A + U B I B sin ϕ B + U C I C sin ϕC = QA + QB + QC
S = U Iˆ + U Iˆ + U Iˆ = P + jQ
A A B B C C
2. Với mạch ba pha đối xứng: chỉ cần đo trên một pha rồi suy ra cả ba pha
P = 3PA = 3U f I f cosϕA
Q = 3QA = 3U f I f sin ϕ A
Thường tính theo các điện áp và dòng điện dây (cho cả đấu Y và ∆)
P = 3U d I d cosϕ
Q = 3U d I d sin ϕ
- MẠCH ĐIỆN BA PHA
VII.4. ĐO CÔNG SUẤT MẠCH BA PHA
3. Mạch ba pha ba dây: dùng phương pháp 2 wattmet
A * IA
W
*
IB
{ } { }
B *
*
W Ptai = Re U AC IˆA + Re U BC IˆB
C
Với mạch ba pha 4 dây không đối xứng: dùng 3 wattmet
A * IA ZA
W
*
* IB ZB
B *
W
* IC ZC
C W
*
N
nguon tai.lieu . vn
