mạch điện ba pha

KỸ THU TẬ I NĐ Ệ
CH NG II :ƯƠ
M CH ĐI N BA PHAẠ Ệ
Nguy n Th Hoa – 07SVLễ ị

π
Nguy n Th Hoa – 07SVLễ ị
2.1. KHÁI NIỆM CHUNG
•
Mạch điện ba pha bao gồm nguồn điện ba pha, đường
dây truyền tải và phụ tải ba pha.
•
Để tạo ra nguồn điện ba pha ta dùng máy phát điện đồng
bộ ba pha.
•
Cấu tạo của máy phát gồm:
•
Phần tĩnh (stato)
•
Phần quay (roto)
•
Nguyên lý làm việc: khi quay roto, từ trường sẽ quét lần
lượt các dây quấn stato, và cảm ứng vào trong dây cuốn
stato các sức điện động hình sin cùng biên độ, cùng tần
số và lệch pha nhau một góc 2 /3 .


Sức điện động pha A:
Sức điện động pha B:
Sức điện động pha C:

Ee
E
j
A
0
=

tE
e
A
ω
sin2
=
)3/2sin(2
πω
−=
tE
e
B
)3/2sin(2
πω
+=
tE
e
C
e
E
j
B
E

)3/2(
π
−
=

e
E
j
C
E
)3/2(
π
+
=

Nếu chọn pha ban đầu của các sức điện
động e
A
của dây quấn AX bằng không thì
biểu thức tức thời của sức điện động ba
pha là:
Hoặc
biểu diễn bằng số phức:
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL
´
´
´
¶
¶
¶

W
¶ ¶ ¶

Nguồn điện gồm ba sức điện động sin cùng tần số, biên độ,
lệch nhau về pha 2 /3 gọi là nguồn ba pha đối xứng.
π
0=++
eee
CBA
Đối với nguồn đối xứng ta có:
Hoặc :
Mạch điện ba pha gồm nguồn,
tải và đường dây đối xứng gọi
là mạch điện ba pha đối xứng.
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL
0=++
EEE
CBA


2.2. Cách nối hình sao
Cách nối: Muốn nối hình sao ta đem ba điểm cuối của phụ tải hoặc của
nguồn nối lại với nhau tạo thành điểm trung tính.
UU
pd
3=
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL
II
pd
=

Quan hệ giữa dòng điện dây và pha:
Quan hệ giữa điện áp dây và pha:
i
O
O O
'
'
'
'

2.3. Cách nối hình tam giác

Muốn nối hình tam giác ta đem đầu của pha này nối với đầu cuối của
pha kia.
UU
pd
=
Quan hệ giữa dòng điện dây và pha:
Quan hệ giữa điện áp dây và pha:
II
pd
3
=
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL
i
i
i
i
i
i

i
i
i
i
¯
i

2.4.Công su t m ch đi n ba ấ ạ ệ
pha
2.4.1 Công su t tác d ng P:ấ ụ
Công su t tác d ng c a m ch ba pha b ng t ng công su t tác d ng ấ ụ ủ ạ ằ ổ ấ ụ
c a các pha.ủ
2.4.2 Công su t ph n kháng Q:ấ ả
Công su t ph n kháng c a m ch ba pha :ấ ả ủ ạ
ϕϕϕ
C
C
C
B
B
B
A
A
A
CBA
I
U
I
U
I

U
QQQ
Q sinsinsin ++=++=
2.4.3 Công suất biểu kiến S:
I
U
I
U
d
d
p
p
S 33
==
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL

2.5. Cách gi i m ch đi n ba pha đ i x ngả ạ ệ ố ứ
Khi ph t i đ i x ng, m c dù n i hình sao hay hình tam giác, các ụ ả ố ứ ặ ố
đi n áp, dòng đi n dây và pha đ u đ i x ng, nên ta ch c n gi i cho ệ ệ ề ố ứ ỉ ầ ả
m t pha và suy ra hai pha kia. V y vi c gi i m ch đi n ba pha đ i x ng ộ ậ ệ ả ạ ệ ố ứ
quy v vi c gi i m ch đi n m t pha r i suy ra hai pha kia.ề ệ ả ạ ệ ộ ồ
a,
Khi ph t i n i hình sao ta có:ụ ả ố
I
p
= U
p
/ Z
p
= U

d
/ 3
1/2
.Z
p
Trong đó Z
p
là t ng tr m i pha.ổ ở ỗ
b, Khi ph t i n i tam giác ta có:ụ ả ố
I
p
= U
p
/ Z
p
= U
d
/ Z
p
I
d
= 3
1/2
.I
p
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL

2.6. Cách giải mạch điện ba pha không đối xứng
Khi tổng trở trên các pha không đối xứng thì dòng điện và điện áp
trên các pha không đối xứng.

2.6.1. Tải nối hình sao, có dây trung tính tổng trở Z
0

2.6.2. Nếu xét đến tổng dẫn Z
d
của các dây dẫn các pha
2.6.3. Tải nối hình tam giác không đối xứng
ZZZ
CBA
≠≠
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL

2.6.1. Tải nối hình sao có dây trung tính tổng trở Z
0
Để giải bài toán này ta nên dùng
phương pháp điện áp hai nút. Ta có điện áp
giữa hai điểm trung tính O’ và O là:
Hoặc:
Sau đó ta tính được điện áp trên các pha tải là:
YYYY
Y
U
Y
U
Y
U
U
OCBA
C
C

B
B
A
A
OO
+++
++
=


'
'
YYYY
e
Y
e
YY
U
U
OCBA
CBA
P
OO
jj
+++
−
+
−
+
=

240120
00
'
'

''
''
''
'
'
'
UUU
UUU
UUU
OOCC
OOBB
OOAA



−=
−=
−=
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL
Z
Z
Z
Z
O
¯

¯
¯
¯
O
O
O
'

2.6.2.Nếu xét đến tổng dẫn Z
d
của các dây dẫn các pha
Phương pháp tính toán vẫn
như trên nhưng lúc đó tổng trở
các pha phải gồm cả tổng trở
dây dẫn Z
d
.
Vì vậy:
ZZ
Y
dA
A
+
=
1
ZZ
Y
dB
B
+

=
1
ZZ
Y
dC
C
+
=
1
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL
O
¯
Z
¯
Z
¯
Z
O
Z
¯
O
Z
¯
¯
Z
¯
Z

2.6.3.Tải nối hình tam giác không đối xứng
•

Trường hợp tải không đối xứng nối
hình tam giác thì nguồn điện có điện áp
dây.
•
Nếu không xét tổng trở các dây dẫn
pha, ta tính được ngay dồng điện trong
các pha tải:
I
AB
= U
AB
/ Z
AB
I
BC
= U
BC
/ Z
BC
I
CA
= U
CA
/ Z
CA
•
Áp dụng định luật KIRCHHOFF I tại các
nút ta có dòng điện dây.
•
Nếu trường hợp xét tổng trở của các

dây dẫn pha ta nên biến đổi tương
đương tải nối tam giác thành hình sao.
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL
i
i
i
i
i
i
Z
¯
Z
¯
Z
¯

2.7. Cách nối nguồn và tải trong mạch ba pha
•
Cách nối nguồn điện
•
Cách nối động cơ điện ba pha
•
Cách nối các tải một pha
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL

2.7.1. Cách nối nguồn điện
Các nguồn điện dùng trong sinh hoạt
thường nối hình sao có dây trung tính.
Nối như vậy có thể cung cấp hai điện
áp khác nhau:

+ Điện áp pha
+ Điện áp dây
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL

2.7.2. Cách nối động cơ điện ba pha
Mỗi động cơ điện ba pha có 3 dây quấn pha. Khi thiết kế người ta
đã quy định điện áp cho mỗi dây quấn. Lúc động cơ làm việc yêu cầu
phải đúng với điện áp quy định ấy.
=
=
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL

Tùy thuộc vào điện áp quy định lúc thiết kế cho tải một pha đã
ghi ở nhãn. Lúc làm việc yêu cầu phải đúng với điện áp quy định.
O
Đèn 220V
Đèn 220V
Nguyễn Thị Hoa – 07SVL
2.7.3. Cách nối các tải một pha
END
CH C C C B N H C T TÚ Á Ạ Ọ Ố