Bài giảng Mạch điện 1 - Chương 4: Mạch xoay chiều 3 pha

02 Jan 2011 a.Nguồn xoay chiều 3 pha CHƯƠNG IV MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA 40100L Mạch điện 1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA- GHÉP NỐI MẠCH I H4.1 Cấu tạo của máy phát đồng bộ Nếu n=3 -> CÓ mắy phắt điện 3 pha, phát ra dòng điện ba pha Góc lệch giữa các pha lúc này sẽ là 2k/3 Điện ắp tương ứng trên mỗi pha =£pmsin(íaí + ^) , . 2?r. eb = Epm^at + (p-^ ec = Epm™((M + <P-^) CHƯƠNG IV:MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA Mạch nhiều pha và ba pha-Ghép nối mạch Hệ thống nối sao ba dây cân bằng. Hệ thống nguồn Y- tải tam giác, Zd=o Hệ thống nguồn Y- tải tam giác, Zd#o Mạch ba pha đối xứng 4 dây 4.6 Hệ thống 3 pha Y-Y không cân bằng , Zn =0. Công suất tác dụng trong mạch ba pha - Đo công suất 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA- GHÉP NỐI MẠCH Trong đó Epm là biên độ điện áp pha, <p là góc pha ban đầu của pha A, thường người ta chọn <p=0. e eA eB ec 2íƯ3 H4.2a-Quá trình thời gian H4.2b-Đồ thị vectơ MẠCH XOAY CHIEU 3 PHA- GHÉP NỐI MẠCH Hệ thống nguồn đối xứng thứ tự thuận Hệ thống nguồn đối xứng thứ tự nghịch Ẻ 02 Jan 2011 'ẺA=EpZữ° ‘ ẺB = E Z-Ỉ2O° B p Ec = EcZ120° 401001_ Mạch điện 1 'ÈA = EpZữ° <ÈB = E Z120° B p Ec = Ecz-120° 4.1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA- GHÉP NỐI MẠCH ■ Nếu cắc pha được biểu diễn Uan = upmsì^(ữt + (p) ubn=Upmsm{tììt + (p-\2Qữ) uen = ^Msm(íaí + t + <p-2ỈOu) Kết luận: Hình 4.4- Đồ thị vectơ ud = Jãup Uqị, nhanh pha 3(f so với Uaíl MẠCH XOAY CHIEU 3 PHA- GHÉP NỐI MẠCH b. Cách nối dây mạch 3 pha ■ Có thể nối mạch ba pha theo 2 cách: ghép nối sao(Y) và ghép nối tam giác (A). Ghép nối sao (Y) 02 Jan 2011 ■ Ghép nốì tam giác (A) H4.5 H4.3a- Nối Y kiểu 3 pha 3 dây H4.3b- Nối Y kiểu 3 pha 4 dây 401001_ Mạch điện 1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA- GHÉP NỐI MẠCH Như vậy theo cách ghép nối trên một mạch điện có 4 cách nối Nguồn nối Y-Tải nối A Nguồn nối Y-Tải nối Y Nguồn nối A -Tải nối Y Nguồn nối A - Tải nối A H 4.6 1. Định nghĩa. (Uan,kUbn,Ucn) = ÁpPha Nguồn (Uab, ubc, uca) = Áp dây nguồn — Rp + jXp = ZpZ(p ^d=Rd^ jXd 02 Jan 2011 40100L Mạch điện 1 4.2. HỆ THỐNG NỐI SAO 3 DÂY CÂN BẰNG ■ Gỉai mạch 3 pha (H4.6) trên sơ đồ một pha (H4.7) (H4.7) Zp — Rp + jXp Zp = Zp^p Zd = Rd + jxd Dòng Áp Nếu biết T =1 4= t, = an na xaA 2 — ZplAN>UaA — ^d^aA’^AB — &AB —Ud‘> Ụan — Up'JaA — Id,Ian — Ip 4.2. HỆ THỐNG NỐI SAO 3 DÂY CÂN BẰNG c. ,Ujny) — ApPhaTải. d- (U^, UBC, UCA) = Áp Dây Tải. e- (13^4, UỐB, UcC) = Sụt Áp Trên Đường Dây f- (InaJnftJnc) = Dòng Pha Nguồn 9' (^A2V»^B2V>^C2v) =DòngPhữTảỉ h. (IoaJ&bJcc) = Dòng Dây ! Tất cả áp và dòng trên đều đối xứng thứ tự thuận, và chỉ cần biết 1 trong 3. Ví dụ uca = UabZ — 24(f;UBN = UCNZ12(T;IbB= I^z - 12ơ> 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 10 4.3 HỆ THỐNG NỐI NGUỒN Ỵ, TẢI A, zd=o *■ AP: 2. Dòng: Ĩab = Nếu biết uAB — Ud— Up',IclA — Id^AB — ĩp thì ud = Up-,Id = ^/P(TẲIA) 11 H4.9a i.„ = ỉ#Z30“ Vã 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 13 4 A HEJHONG3 PHA NỐI NGŨỒN Y, TẢI A, zd#o B1. Biến tải D (Zp) thành tải Y (Zp/3) => (H4.9b) t T . T .Ugn B2. na laA ÍAN zp/3 + zd’ B3. Ụa2V — (^,/3)1^; = Z^i^; I = Ủ^Vã/acr MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG 4 DÂY — ^AN — Vạn + ^AN ■ Dòng điện chạy trên dây trung tính: Ì-Nn — Ì-AN + Ì-BN + ^CN ■ Trong trường hợp tải đối xứng: ZAN= ZBN=ZCN Ì-Nn — ^-AN + ^BN + Icsv — 0 MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG 4 DÂY H 4.9 ■Trong đó nguồn, tải nối theo hình sao (Y), điểm trung tính của nguồn và tải chúng ta nối lại với nhau. ■Cách phân tích mạch giống như mach 3 pha 3 dây nguồn Y-Tải Y . Nhưng lúc này xuất hiện thêm dòng dây trong tính 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 14 H 4.10b H 4.10a B1. Tách mạch 3 pha thành 3 mạch 1 pha độc lập (H4.10b) B2 B3 Ì-Nn — Ì-AN + Ì-BN + ^CN 4.6 HẸ THONG 3 PHA Y-Y KCB , Zn =0 T T Ugn na J-aA ^AN rj . rj + A AN CONG SUẦT MACH 3 PHA- ĐO CỒNG SUĂT công suất tức thời nhận được trên tải: p(t) -u AN'an + UBn'bN + UCN'cN công suất tác dụng được xác định bởi: — J pdt = uANIAN cos <PA + uBNIBN cos <PB + UCNICN cos <pc Công suất tác dụng trên tải ba pha bằng tổng công suất tác dụng trên mỗi tải pha: P3pha=PA+PB+pc Tải đối xứng: P=3UpIpCOs(<pu- cp i) a. Công suất do tải 3 pha tiêu thụ p = SUpIpCaHựr. Q = 3UpIp^ự>-. S = 3UpIp p = y/3UdId ^<p-Q=-^UdId ™<p-s = -*UdId P = 3fpRp-. Q = 3ppXp-. S = 3fpZp 02 Jan 2011 401001- Mạch điện 1 17 I 4.6. CÔNG SUẤT MẠCH 3 PHA- L ĐO CÔNG SÚẤT í*bể đo công suất trong hệ thống ba pha ba dây, ta chỉ cần hai Watt ke gọi là phương pháp 2 Watt kế (H4.12) P=Pl+P2=UaciaN eos(ọuac-<piaN)+UbcÌbN COS(<pbc-(pibN) Tải đối xứng Px =UIcos((p-30) P2 =UIcos(cp+30) Pỉ+P2= UICos((p - 30) + UICos(cp+30) = 2UI cos Ộ2COS 30 = 4?)ƯI cos (p CONG SUAT MẠCH 3 PHA- ĐO CÔNG SUẤT kế(H4.11). (H4.ll) P(t)=UaN-'aN+ubN'bN+ucN-'cN P(t)= =uaN.iaN+ubNibN+ucN.(-iaN-ibN) P(t)= =(UaN-UcN)ÌaN+(UbN-UcN)ĩbN ^aclaN^^bclbN W Zr Như vậy, để đo công suất tác dụng trong hệ thống 4 dây, người ta cần 3 watt kế gọi là phương pháp 3 Watt 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 18