GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN - CHƯƠNG 4 MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA potx

Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha

CHƯƠNG 4
MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
§4.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
4.1.1.

Định nghĩa:

Nguồn điện xoay chiều ba pha là một hệ thống gồm 3 sức điện động một pha có cùng biên độ,
1
cùng tần số, nhưng lệch pha nhau 120o hay chu kỳ. Mạch điện ba pha gồm nguồn điện 3 pha,
3
đường dây truyền tải và tải 3 pha.

H Su
ng D
ruo

1.1.

K
pham

M

P. HC

uat T

y th

n©T
quye xoay chiều ba pha:
Cách tạo ra dịng điện
Ban
Hình 4-1a

Hình 4-1b
Hình 4-1

4.1.2.

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha:

Để tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha người ta dùng máy phát điện đồng bộ 3 pha, cấu tạo gồm:

 Phần tĩnh (stator) gồm có 3 cuộn dâyAX, BY, CZ đặt lệch
2
nhau 120o (
) trong không gian, gọi là dây quấn pha A, B, C.
3
 Phần quay (rotor) là một nam châm điện có cực N – S.
 Khi quay, từ trường của rotor lần lượt quét qua các cuộn
dây trên stator và cảm ứng thành các sức điện động sin cùng tần số,
cùng biên độ, lệch pha nhau 120o.
 Biểu thức tức thời của 3 sức điện động:
Pha A:

e A  E. 2 .Sin t

Hình 4-2

86

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
2
)
3
2
2
eC  E. 2 .Sin(t 
)  E. 2 .Sin(t 
)
3
3
e B  E. 2 .Sin(t 

Pha B:
Pha C:
Chuyển sang hiệu dụng phức:
0



0

E A  E .e j 0 = E 0



 j2

E B  E .e



j2

EC  E .e





3=

3

E   120

0

= E 120 0

§4.2. CÁCH NỐI MẠCH BA PHA
4.2.1.

Nối hình Sao (Y):

-

Mạch điện ba pha mắc hình sao là đấu ba điểm cuối X, Y, Z thành một điểm chung gọi là
điểm trung tính (điểm 0).

-

Dây dẫn nối với các điểm đầu A, B, C gọi là dây pha.

-

HCM
Dây dẫn nối với điểm 0 gọi là dây trung tính hay dây trung hồ. t TP.
thua
Ky dây. Cịn nếu có cả dây trung
Nếu mạch chỉ có ba dây pha A, B, C gọi là mạch ba am ba
ph pha
hồ A, B, C, O thì gọi là mạch ba pha bốn DH Su
dây (hình 4-3).
g
ruon
Dịng điện đi trong các cuộnyen ©pha gọi là dịng điện pha: IP.

dây T
qu
Ban
Dịng điện đi trên các dây pha gọi là dòng điện dây: Id.

-

Dịng điện đi trong dây trung tính ký hiệu là: I0.

-

Điện áp giữa hai đầu cuộn dây pha gọi là điện áp pha: UP.

-

Điện áp giữa hai dây pha gọi là điện áp dây: Ud.

-

A’

A
IdA
eA

UAB = Ud

UA

ZA

eC

ZB

O
C’

eB

C

B’

ZC

B
a)

b)

Hình 4-3. Máy phát và phụ tải mắc hình sao
Quan hệ giữa các đại lượng dây và pha
Theo như sơ đồ hình sao (hình 4-3).
87

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM

Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
-

Dịng điện đi trong cuộn dây pha chính là dòng điện đi trên dây pha tương ứng. Suy ra
dòng điện dây bằng dòng điện pha:
Id = IP.

-

Điện áp dây bằng hiệu hai điện áp pha tương ứng. Hình 4-3c vẽ đồ thị vectơ hệ điện áp ba
pha đấu sao đối xứng. Từ hình vẽ ta thấy:
Từ hình 4.3-(a) ta thấy: U AB , U BC , U CA quan hệ với U A , U B , U C như sau:



U  U U
AB

A

B




U BC  U B  U C




U CA  U C  U A
Xét tam giác OAB ta thấy:
3
 3.OA
2
AB là điện áp dây U d , OA là điện áp pha U p
AB  2.OA.Cos30 o  2.OA.

M
o Về góc pha: Điện áp dây vượt trước điện áp pha tương ứng một HC 300.
TP. góc
uat
o Về trị số: Điện áp dây bằng 3 lần điện áp pha. Ky th
pham
Ud = 3 UP.
H Su
ng D
Truo
©
uyen
an q
B

Hình 4.3.c)

4.2.2.

Nối hình tam giác ()

Mạch ba pha mắc hình tam giác là lấy điểm cuối pha A đấu vào đầu pha B, cuối pha B vào đầu
pha C và cuối cuộn pha C đấu vào đầu pha A tạo một mạch vịng hình tam giác và ba đỉnh tam
giác nối với ba dây dẫn gọi là ba dây pha ( hình 4-4).

88

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha

A

A
Z

A

eC

C

IA

eA

X

eB

Y

B

IB
IC

B
C

a)

IAB

ICA

UA = Up

ZAB

ZCA
ZBC

B

C
IBC

b)
Hình 4-4. Máy phát và phụ tải mắc hình tam giác

M

P. HC
uat T
Quan hệ giữa các đại lượng điện áp, dòng điện dây và y th
K pha.
pham
H Su
ng D
Theo sơ đồ đấu tam giác (hình 4-4).
Truo
en ©
ychính là điện áp dây:
qu
- Điện áp đặt vào đầu mỗi pha
Ban
Ud = Up
-

Theo định luật Kirchoff 1 tại ba đỉnh A, B, C:



I A  I AB  I CA




I I I
B

BC

AB




IC  I CA  I BC
Dòng điện dây bằng hiệu hai dịng điện pha tương ứng. Hình 4.4c vẽ đồ thị vectơ dòng điện
ba pha đấu sao đối xứng. Từ hình vẽ ta thấy:

+ Về góc pha: Dịng điện dây chậm pha sau dịng điện pha một góc 300.
+ Về trị số: Dòng điện dây bằng 3 lần dịng điện pha:
Id =

3 Ip

(Hình 4.4c)

89

Thu vien DH SPKT TP. HCM -

Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
§4.3. CÁCH GIẢI MẠCH BA PHA
4.3.1.

Mạch ba pha đối xứng:

Mạch điện 3 pha đối xứng có dịng điện các pha có trị số bằng nhau về độ lớn nhưng lệch pha
nhau 1200. Khi giải mạch điện 3 pha đối xứng ta tách từng pha riêng rẽ để tính. Ta có một số
trường hợp thường gặp:
a. Tải nối hình Y đối xứng:


Khi khơng xét đến tổng trở đường dây pha:

Hình 4.5

H Su
ng D
- Điện áp đặt lên mỗi pha ruo tải là:
© T của
yen
U
qu
Up  d
Ban
3

- Tổng trở pha của tải:

K
pham

M

P. HC
uat T

y th

R2 p  X 2 p
- Dòng điện pha của tải:
Up
Ud
Ip 

Zp
3. R2 p  X 2 p

Zp 

- Góc lệch pha  giữa Up và Ip:

  arctg



Xp

Rp
- Vì tải nối Y nên I d  I p
Khi có xét đến tổng trở đường dây pha:

Cách tính tốn cũng tương tự như trên, nhưng ta
gộp tổng trở đường dây với tổng trở pha của tải
Ud
Id  I p 
3. ( Rd  Rp ) 2  ( X d  X p ) 2

Hình 4.6
90

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
b.


Tải nối tam giác đối xứng:
Khi không xét đến tổng trở đường dây pha:

Hình 4.7

M

- Điện áp đặt lên mỗi pha của tải bằng điện áp dây:
P. HC
uat T
Ud  U p
y th
am K
u ph
- Tổng trở pha của tải:
DH S
g
2
2
ruon
n © TZ p  R p  X p
uye
- Dòng điện phaqcủa tải:
Ban
U
Ud
Ip  p 
Zp
R2p  X 2 p
- Góc lệch pha  giữa Up và Ip:

  arctg

Xp
Rp

- Vì tải nối  nên I d  3.I p



Khi có xét đến tổng trở đường dây pha:

Hình 4.8
91

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
Biến đổi tương đương từ  Y rồi giải tương tự
- Tổng trở mỗi pha khi nối tam giác:
Z   R p  j. X p
- Biến đổi sang Y:
Rp
Xp
Z
ZY   
 j.
3
3
3
- Dòng điện dây của tải:

Ud
Id 
Rp 2
Xp 2
3. ( Rd 
)  (Xd 
)
3
3
- Dịng điện pha của tải
I
Ip  d
3
4.3.2.

Cơng suất mạch ba pha đối xứng:

HCM
TP.
t
Do trị số dòng điện hiệu dụng, điện áp và góc lệch pha ở ba pha y thua
K như nhau nên Công suất của các
pha cũng bằng nhau.
pham
H Su
ng D
- Cơng suất tác dụng ba pha.
Truo
©
uyen

P3 pha = 3.P1f = an q .IP. cos = 3 Ud . Id. cos = 3 Rp. I 2
3.UP
B
p
Đối với mạch ba pha đối xứng.

+ Nếu mạch ba pha đấu sao thì:
Ud =

3 UP

Id = IP.
+ Nếu mạch đấu tam giác thì:
Id =

3 IP

Ud = UP
- Công suất phản kháng ba pha.
Q3P = 3.UP.IP.Sin  =

3 Ud.Id.sin = 3 Xp. I 2
p

- Công suất biểu kiến ba pha.
S3P = 3 Up.Ip =

3 Ud.Id =

P2  Q2

Ví du 4.1: Cho một mạch điện 3 pha, nguồn điện nối hình sao, tải nối hình tam giác. Điện áp pha

của nguồn là Upn = 200V, tổng trở pha tải Z p = 4 + j 3 ()
a) Tính điện áp pha tải, Ip và Id.
b) Tính cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng và công suất biểu kiến trên tải 3 pha.

92

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha

Hình 4.9

Lời G iải
Vì n guồn nố i hình sao n ên Ud =

3 Up n = 200 3 (V)

Vì tải nố i tam giác nên Up = Ud = 200 3 (V)

HCM
Dòng điện pha của tải:
TP.

huat
Up
Ud
200 3
Ky t
= 40 3 (A)ham


Ip 
up
Zp
R2p  X 2 p
4 2  32
DH S
uong
Vì tải nối  nên I d  3.I p = 120 (A)n © Tr
quye
Cơng suất tác dụng ba pha. Ban
P3 pha = 3.P1f = 3.UP.IP. cos =

3 Ud . Id. cos = 3 Rp. I 2 = 3.4. (40 3 ) 2 = 57600 W
p

Công suất phản kháng ba pha.
Q3P = 3.UP.IP.Sin  =

3 Ud.Id.sin = 3 Xp. I 2 = 3.3. ( 40 3 ) 2 = 43200 Var
p

Công suất biểu kiến ba pha.

S3P = 3 Up.Ip =

3 Ud.Id =

P 2  Q 2 = 3. 200 3 .40 3 = 72000 VA

Ví dụ 4.2: Cho mạch điện 3 pha, tải nối sao, nguồn nối tam giác. Nguồn và tải đều đối xứng.
Dòng điện pha của tải là Ipt = 50A, điện áp pha của tải là Upt = 220V.
a) Hãy vẽ sơ đồ nối dây mạch 3 pha trên, ghi rõ các đại lượng trên sơ đồ.
b) Tính dịng điện pha và điện áp pha của nguồn Ipn và Upn.
Lời giải:

93

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha

Hình 4.10
I d  I pt  50  A

U pn  U d  3 .U pt  3 .220  380V 

I pn 

Id
3



50
3

 28 ,86  A

HCM
TP. nối tam giác, đấu
Ví dụ 4.3: Một tải 3 pha có điện trở mỗi pha Rp = 6, điện kháng phauXt = 8,
h ap
Ky t
vào mạng điện có Ud = 220V.
pham
H Su
ng D
Truo
©
uyen
an q
B
Hình 4.11

a) Tính dịng điện pha Ip , dịng điện dây Id
b) Tính cơng suất tác dụng, công suất phản kháng và công suất biếu kiến trên tải 3 pha.
Lời giải:
U p  U d  220V 

Tổng trở pha của tải:

Z p  R 2  X 2  6 2  8 2  10 
p
p
Dòng điện pha của tải:
U p 220
Ip 

 22 A
Zp
10
Dòng điện dây của tải:
I d  3.I p  22 3  A
Hệ số công suất của tải:
Rp
6
cos  

 0,6
Z p 10
Công suất tải tiêu thụ:

 sin = 0,8

94

Thu vien DH SPKT TP. HCM -

Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
P  3.U p .I p . cos   3.220 .22.0,6  8712 W 
Q  3.U p .I p . sin   3.220 .22.0,8  11616 VAR 
S  3.U p .I p  3.220 .22  14520 VA

Ví dụ 4.4: Cho mạch điện 3 pha tải nối hình sao đối xứng đấu vào mạng điện 3 pha có điện áp
dây là 380V, điện trở R = 20, điện kháng XL = 15.
c) Tính dịng điện pha Ip và dịng điện dây Id
d) Tính cơng suất tác dụng, công suất phản kháng và công suất biếu kiến trên tải 3 pha.
A

Id
Z

Ud
N

Z

C

g

ruon

n©T

quye
an

ham

up
DH S

K

P. HC
Hình 4.12
uat T
y th

B

Lời giải:

Ud

M

Z

B

 220V 
3
Tổng trở pha của tải:

Up 

Zp 

2
2
R p  X p  20 2  15 2  25 

Dòng điện pha của tải:
U p 220

 8,8 A
Ip 
Zp
25
Dòng điện dây của tải:
I d  I p  8,8 A
Hệ số công suất của tải:
R p 20
cos  

 0,8
Z p 25
Công suất tải tiêu thụ:

 sin = 0,8

P  3.U p .I p . cos   3.220 .8,8.0,8  4464 ,4W 
Q  3.U p .I p . sin   3.220 .8,8.0,6  3484 ,8VAR 
S  3.U p .I p  3.220 .8,8  5808 VA

Ví dụ 4.5: Một mạch điện 3 pha có dây trung tính 380V/220V cung cấp điện cho 90 bóng đèn sợi
đốt, số hiệu định mức của mỗi đèn Uđm = 220V, Pđm = 60W.
Số bóng đèn được phân đều cho 3 pha.
a) Vẽ sơ đồ mạch điện 3 pha.
95

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
b) Tính I A , IB , IC , I0 , P khi tất cả bóng đèn đều bật sáng.
c) Tính I A , IB , IC, I0 , P khi pha A có 10 đèn bật sáng, pha B có 20 đèn bật sáng, pha C cắt
điện.
d) Tính điện áp đặt lên các đèn pha A và pha B ở câu c) trong trường hợp dây trung tính bị
đứt.
Lời giải:
a) Mạch điện 3 pha 380V/220V là mạch 3 pha 4 sợi và có dây trung tính.
380V là điện áp dây. 220V là điện áp pha.
Bóng đèn 220V mắc song song với nhau giữa dây pha và dây trung tính. Sơ đồ mắc như sau:

Hình 4.13

M

P. HC
uat T

y th
am K
u ph
Điện áp đặt lên các bóng đèn là 220V cũng chính điện áp định mức của đèn, như vậy đèn sẽ làm
DH S
g
ruon
việc tốt, đúng thơng số tiêu chuẩn.
n©T
e
qu định mức cơng suất bóng đèn tiêu thụ bằng định mức 60W.
b) Vì điện áp đặt lên bóng đènabằngy
B n
Tất cả bóng đèn đều bật sáng thì mạch 3 pha đối xứng, công suất điện các pha bằng nhau:
PA  PB  PC  P p  30.60  1800W 

Công suất 3 pha:
P  3.P p  3.1800  5400W 

Tải các bóng đèn, thuần điện trở R, góc lệch pha  = 0 => cos = 1 nên dòng điện các pha là:
I A  I B  IC  I p 

Pp
U p . cos 



1800
 8 ,18A 

220.1

Vì nguồn và tải đối xứng nên:




I0  I A  I B  I C  0

Đồ thị vectơ giữa dòng điện và điện áp:

Khi pha C cắt điện => IC = 0, còn các pha khác vẫn bình thường.

96

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha

IA 

PA
U . cos 



10.60
 2 ,73 A 
220.1

PB
20.60

 5 ,45  A
U . cos  220.1
P  PA  PC  10.60  20.60  1800 W 

IB 

Đồ thị vectơ:

=>
=>




I0  I A  IB
2
I 2  I B  2.I A .I B . cos 120 0
A

I0 

 2 ,73 2  5 ,45 2  2.2 ,73.5 ,45. cos 120 0  4 ,72A 

CM
d) Khi pha C cắt điện và đồng thời khơng có dây trung tính, mạch điệnasẽTP. Hsau:
như
hu t
Ky t
pham
H Su
ng D
Truo
©
uyen
an q
B

Lúc này điện áp đặt lên các bóng đèn khơng cịn bằng định mức nữa.
Điện trở của mỗi bóng đèn:
Rden 

2
U dm
220 2

 806 ,6  
Pdm
60

Vì các bóng đèn mắc song song nên điện trở pha A là RA bằng điện trở tương đương của 10 bóng
đèn mắc song song:
RA 

Rden
10



806 ,6
 80 ,66  
10

Pha B có 20 đèn mắc song nên điện trở pha B là:
RB 

Rden
20



806 ,6
 40 ,33  
20

Mạch điện tương đương:

=>

I

U AB
380


 3 ,14 A \
R A  R B 80 ,66  40 ,33

97

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
Điện áp đặt lên đèn pha A là:
U 'A  R A .I  80 ,66.3 ,14  253 ,27 V 

Điện áp đặt lên đèn pha B là:
U 'B  R B .I  40 ,33.3 ,14  126 ,63 V 

Như vậy điện áp đặt lên các đèn ở pha A là lớn hơn so với định mức của đèn, trong khi điện áp ở
pha B là nhỏ hơn so với định mức, điều này làm cho đèn ở pha A có thể bị cháy trong khi đèn ở
pha B thì sáng yếu.
4.3.3.

Cách giải mạch ba pha không đối xứng:

Khi tải không đối xứng, Z A  Z B  Z C , dòng điện và điện áp trên các pha khơng đối xứng.
a. Tải nối hình Y, có dây trung tính tổng trở Zo:
- Điện áp giữa 2 nút O và O’:




U .Y  U B .YB  U C .YC

U O 'O  A A
Y A  YB  YC  YO
HCM
TP.
- Trường hợp nguồn đối xứng thì:
huat
Ky t
 U

UA
p
pham
H Su
o


U B  U p .e  j120 ruong D
n©T
o
Hình 4.14


quye U C  U p .e  j 240
Ban
o

o

Y  YB .e  j120  YC .e  j 240

Ta có:
U O' O  U p . A
Y A  YB  YC  YO

- Sau khi tính được UO' O như trên, ta tính điện áp trên các pha của tải như sau:



U'  U _ U
A

A

O 'O




U ' B  U B _ U O' O



U ' C  U C _ U O 'O
- Dòng điện pha:


U 'A


 U ' A .YA
IA 
ZA

U'


I B  B  U ' B .YB
ZB

U'


IC  C  U 'C .YC
ZC

U'


IO  O' O  U 'O' O .YO
ZO




I I I I 0
o

A

B

C

- Nếu xét đến tổng trở dây dẫn, phương pháp tính tốn vẫn như trên, nhưng lúc

đó tổng trở các pha phải gồm cả tổng trở dây dẫn Z d
98

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha

1
1
1
YB 
YC 
Z A  Zd
Z B  Zd
ZC  Z d
b. Tải nối hình Y, tổng trở dây trung tính Zo = 0:

Điểm O’ trùng với O, điện áp pha của tải bằng điện áp pha tương ứng của nguồn.

U
  UA
IA
IA  A
ZA
ZA

U
  UB
IB
IB  B
ZB
ZB

U
  UC
IC
IC  C
ZC
ZC
c. Tải nối hình  khơng đối xứng:



Nguồn điện có điện áp dây U AB , U BC , U CA

U
U


I AB  AB  I AB  AB
HCM
Z AB
Z AB
TP.
huat

Ky t
U BC
U BC

I BC 
 I BC 
pham
Z BC
Z BC
H Su
ng D

Truo
©
U
U

I CA  CA n Iquyen CA

a CA
Z CA
ZCA B




I I I
YA 

A

AB

CA




I B  I BC  I AB



IC  I CA  I BC
4.3.4.

Hình 4.15

Cơng suất mạch ba pha khơng đối xứng:

Đối với mạch ba pha không đối xứng.
Hệ thống điện ba pha là tập hợp ba mạch điện một pha, nên công suất chung của hệ thống là tổng
công suất của các pha.
Công suất tác dụng của mỗi pha:

PA = UA.I A. cos  A .
PB = UB.IB. . cos  B .
PC = UC.IC. . cos  C .
Trong đó: UA, UB, UC là các điện áp pha.
IA, IB, IC là dịng điện các pha.
A, B, C là góc lệch pha giữa dịng điện và điện áp mỗi pha.
- Cơng suất tác dụng của ba pha.
P3pha = P A + PB + PC
99

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
= UA.I A. cos  A +UB.IB. cos  B +UC.IC. cos  C
- Công suất phản kháng ba pha.
Q3 pha = QA + QB + QC
= UA.I A.Sin  A +UB.IB.Sin  B + UC.IC.Sin  C .
- Công suất biểu kiến ba pha.
S3 pha =

2
P32pha  Q3 pha

§4.4.CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 4
3.1.Nêu những ưu điểm của mạch điện 3 pha.

3.2.Các đặc điểm của mạch điện 3 pha đối xứng.
3.3.Định nghĩa điện áp pha, điện áp dây, dòng điện pha, dòng điện dây và quan hệ giữa chúng
khi nối sao và nối tam giác.
3.4.Trình bày các bước giải mạch điện 3 pha đối xứng.
3.5.Các biểu thức của công suất P, Q , S trong mạch 3 pha đối xứng. P. HCM
3.6.Vai trị của dây trung tính trong mạch điện 3 pha tải không đối at T
hu xứng.
Ky t
pham
Đ4.5.BI TP CHNG 4
H Su
ng D
Truo
â
uy n
Bi 4.1. Cho mch điện 3 pha etải đối xứng như
A
an q
B
A
hình vẽ (4-16). Tổng trở mỗi pha Z  3  j4 . Ở trạng
thái
Z
B
bình thường Vơn mét chỉ 220V. Tính số chỉ các Ampe
V
mét khi:
- Mạch bình thường.
C
A1

- Mạch đứt đường dây pha C.
Lời giải:
a) Mạch bình thường:
 Z=

2

Hình 4-16

2

3  4 = 5
U
 IA1 = V = 44 A
Z
 IA = 3 IA1 = 76,2 A
b) Đứt pha C:
U
= 22 A
 I1 =
Z Z
U
 I2 =
= 44 A
Z
 Vì góc lệch pha bằng nhau :
IA = I1 + I2 = 66 A

100

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
Bài 4.2. Máy phát điện 3 pha cung cấp điện cho hai tải đối xứng.
- Tải 1 nối sao có tổng trở
Id
A
pha: Z1  8  j6 
Ud
- Tải 2 nối tam giác có tổng trở
B
Z 2  16  j12
Biết Ud = 220V.
Tính dịng điện I d và cơng suất P tồn mạch.
C

I1

I2

Z1
Z2

Lời giải:
 Z1 =

8 2  6 2 = 10 

Hình 4-17

16 2  12 2 = 20 
Ud
U
 I1 = P 
= 12,7 A
Z1
3Z1

 Z2 =

U P Ud
y th
= 11 A
 I2 = 3 IP2a= 11 3 A

mK
u ph
Z 2 Z2
DH S
 Id = I1 + I2 = 23,7 A (Vì góc ong pha bằng nhau)
u lệch
© Tr
yen
u
an q

 P = P1 + P2 = B I 1 .8 + 3 I 2 2 .16 = 9678,96 W
3. 2
P

 Ip2 =

Bài 4.3. Một mạch điện 3 pha đối
xứng,
tổng
trở
đường
dây

M

P. HC
uat T

R

XL

R

XL

R

XL

A

_

Z  R  jX L  4  j 2 . Tải nối tam giác

B

_

tổng trở pha tải Z t   jX c   j15 . Điện
áp nguồn Ud = 220v. Tính dịng điện dây
và dịng điện pha.

C

XC

XC

XC
Hình 4-18

Đáp số: Biến đổi tải đấu  Y :
 Zp =

R 2  (X L 

 IdY = Id =
 Ip =

I d
3

UP
=
ZP

XC 2
) =5
3
Ud
= 25,4 A
3Z P

= 14,66 A

101

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
Bài 4.4. Cho mạch điện 3 pha tải đối xứng như hình vẽ (4-19). Biết điện áp dây của nguồn
Ud = 200 3 V.
A

B
C
Ud
- Tính: Uf ; If ; Id.
- Tính cơng suất tác dụng P và
R
V1
cơng suất phản kháng Q trên tải ba pha.
V

Lời giải
 UP =
 ZP =
 IP =

Ud
3

= 200 V

XL

V2

R 2  X 2 = 10Ω
UP
= 20 A = Id
ZP

Hình 4-19

 P = 3. I 2 .R = 9600 W
P
 Q = 3. I 2 .X = 7200 Var
P
A

Id

Bài 4.5. Cho mạch ba pha đối xứng có điện áp
at
B y thu
Ud = 1000V. Tải 1 có I1 = 50A; cos1 = 0,8.
K
pham
Tải 2 có P2 = 70KW; cos2 = 0,8.
H Su
C
Tính dịng điện dây Id của mạch.
ng D
Truo
©
uyen
I2
an q
B

I1
HCM
TP.

Tải 1

Tải 2

Hình 4-20
Bài 4.6. Một nguồn điện điện 3 pha nối sao có điện áp pha Upn = 120V cung cấp điện cho tải
nối sao có dây trung tính. Tải có điện trở pha Rp = 180. Tính Ud , Id , Ip , I0, P của mạch 3
pha.
Bài 4.7. Một nguồn điện 3 pha đối xứng đấu sao cung cấp điện cho tải 3 pha đối xứng nối tam
giác. Biết dòng điện pha của nguồn Ipn = 17,32A, điện trở mỗi pha của tải Rp = 38. Tính
điện áp pha của nguồn và cơng suất P của nguồn cung cấp cho tải 3 pha.
Bài 4.8. Một tải 3 pha đối xứng nối tam giác, biết Rp = 15, Xp = 6, đấu vào mạng điện 3
pha Up = 380V. Tính Ip , Id , P, Q của tải.
Bài 4.9. Một động cơ điện 3 pha đấu sao, đấu vào mạng 3 pha Ud = 380V, biết dịng điện dây
Id = 26,81A, hệ số cơng suất cos = 0,85. Tính dịng điện pha của động cơ, công suất điện
động cơ tiêu thụ.
Bài 4.10. Một động cơ khơng đồng bộ có số liệu định mức sau: cơng suất cơ định mức
Pđm
= 14kW, hiệu suất đm = 0,88, hệ số công suất cosđm = 0,89, thông số ghi trên nhãn: Y/ 380V/220V. Người ta đấu động cơ vào mạng 220V/127V.
a) Xác định cách đấu dây động cơ.
b) Tính công suất điện động cơ tiêu thụ khi định mức.
c) Tính dịng điện dây Id và dịng điện pha Ip của động cơ.

102

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM

Chương 4. Mạch điện xoay chiều ba pha
Bài 4.11. Một động cơ điện đấu hình sao, làm việc với mạng điện có Ud = 380V, động cơ tiêu
thụ cơng suất điện 20kW, cos = 0,885. Tính cơng suất phản kháng của động cơ tiêu thụ, dịng
điện dây Id và dòng điện pha của động cơ.
Bài 4.12. Một mạng điện 3 pha 4 sợi 380V/220V cung cấp điện cho 60 đèn phóng điện cao áp
cơng suất đèn P = 250W, công suất chấn lưu 25W, hệ số công suất
cos = 0,85, điện áp
đèn Uđm = 220V. Đèn được phân bố đều cho 3 pha.
- Xác định dòng điện dây khi cả 3 pha đều làm việc bình thường. Tính dịng điện trong dây
trung tính I0.
-

Khi đèn pha A bị cắt điện. Xác định dòng điện dây IB , IC , dịng điện I0 trong dây trung
tính khi các đèn pha B và pha C làm việc bình thường.

-

Khi đèn pha A và đèn pha B bị cắt điện. Xác định dòng điện IC và dòng điện I0 trong dây
trung tính khi đèn pha C làm việc bình thường.
Bài 4.13. Một mạng điện 3 pha 4 sợi 380V/220V, các tải một pha nối giữa dây pha và dây
trung tính. Tải pha A và pha B thuần trở RA = RB = 10, tải pha C là cuộn dây RC = 5, ZL
HCM
= 8,666. Tính dịng điện các pha I A , I B , I C và dòng điện trong dây trung tính I0.
TP.
huat
Ky t
pham

H Su
ng D
Truo
©
uyen
an q
B

103

Thu vien DH SPKT TP. HCM -