Mạch điện xoay chiều 3 pha pptx

Chương IV: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA
2. Các cách biểu thị:
4.1 Khái niệm chung về MĐ xoay chiều 3 pha:
a. Dạng tức thời :
1. Cách tạo nguồn :
e
C
e
A
A
e 2.E.sin t
= ω
e
B
o
B
e 2.E.sin( t 120 )
= ω −
o
C
e 2.E.sin( t 240 )
= ω −
0 1 2 3 4 5 6
-1
-0.5
0
0.5
1
120
o

240
o
360
o
e
t

A
E
ur
B
E
ur
C
E
ur
120
o
j0
A
E Ee
•
=
o
j120
B
E Ee
•
−
=

o
j240
C
E Ee
•
−
=
o
b. Dạng số phức :
c. Dạng véc tơ :
4. Mạch 3 pha đối xứng
Với nguồn 3 pha đối xứng luôn có :
A B C
E E E+ + =
ur ur ur
A B C
e e e
+ + =
A B C
E E E
• • •
+ + =
0
3. Cách nối:
nguồn ĐX
tải ĐX
đường dây ĐX
Sao (Y) và tam giác (∆)
j120
C

E Ee
•
+
=
o
or
nguồn tải
Y Y
Y
∆
∆ ∆
∆
Y

Nguồn
(NMĐ)
nối Y or
∆
Tải
( NM, XN, HTT)
nối Y or ∆
5. Các đại lượng dây và pha
•
Điện áp pha
I
A
I
B
I
C

•
Dòng điện dây
U
AB
U
BC
U
CA
•
Điện áp dây
I
d
U
d
•
Dòng điện pha
I
f
Uf
phụ thuộc cách nối

4. 2 Quan hệ giữa các đại lượng dây và pha trong mạch 3 pha
đối xứng
A B C
A B C
A B C
E Y E Y E Y
Y Y Y
• • •
+ +

+ +
Z
C
Z
A
Z
B
E
A
E
C
E
B
O
O’
I
B
I
A
I
C
U
o’o
U
AB
U
CA
U
BC
U

A
U
C
U
B

Vì Z
A
= Z
B
= Z
C
= Z
A B C
Y(E E E )
3Y
• • •
+ +
=
= 0
B
B
U E
• •
=
C
C
U E
• •
=

A
A
U E
• •
=
AB B A
U U U 0+ − =
ur ur ur
AB A B
U U U= −
ur ur ur
U
AB
Y
A
= Y
B
= Y
C
= Y
1
Z
=
O'O
U
•
=
?

A

U
ur
B
U
ur
C
U
ur
AB
U
ur
BC
U
ur
CA
U
ur
Trong mạch nối Y:
Về trị hiệu dụng :
Về góc pha :
AB
U
ur
A
U
ur
vượt trước
BC
U
ur

B
U
ur
vượt trước
góc 30
o
CA
U
ur
C
U
ur
vượt trước
góc 30
o
AB A B
U U U= −
ur ur ur
BC B C
U U U= −
ur ur ur
CA C A
U U U= −
ur ur ur
d f
U 3U
=
d f
I I
=

VD:
j0
B
U Ue
•
=
o
j120
C
U Ue
•
−
=
o
AB
U
•
=
j30
BC
U 3 U e
•
=
o
j90
CA
U 3 U e
•
−
=

o
A
U U
•
=
góc 30
o
30
O
j120
e
o
j150
3 Ue
o
?

2. M¹ch nèi tam gi¸c
U
BC
U
AB
U
CA
I
AB
I
CA
I
BC

B BC AB
I I I= −
r r r
C CA BC
I I I= −
r r r
Tại A :
A AB CA
I I I= −
r r r
BA
AB
U E=
ur ur
CB
BC
U E
=
ur ur
AC
CA
U E=
ur ur
Vòng ABCD
C
D
A
B
Z
CA

Z
AB
Z
BC
E
BA
E
AC
E
CB
I
B
I
A
I
C
C
U
AB

A
I
r
B
I
r
C
I
r


B BC AB
I I I
= −
r r r
C CA BC
I I I
= −
r r r
A AB CA
I I I
= −
r r r
d f
U U
=
d f
I 3I
=
Về góc pha :
AB
I
r
góc 30
o
A
I
r

C
I

r
CA
I
r
góc 30
o

B
I
r
BC
I
r

góc 30
o
BC
I
r
CA
I
r
AB
I
r
ϕ
BC
U
ur
AB

U
ur
CA
U
ur

VD:
j0
C
I 17,3e
•
=
o
4.3 C«ng suÊt trong m¹ch ®iÖn xoay chiÒu 3 pha
1. C«ng suÊt t¸c dông :






!"#$
%!&
d
f
U
U
3
=
I

f
= I
d

AB
I
•
=
BC
I
•
=
j30
CA
I 10e
•
=
o
A
I 17,3
•
=
j120
B
I 17,3e
•
=
o
10
j150

10e
o
j120
e
−
o
j90
e
−
o
P
3f
= P
A
+ P
B
+ P
C
P = 3P
f
= 3U
f
I
f
cosϕ
f
= 3RI
f
2
d d

P 3U I cos
= ϕ
!∆
f d
U U
=
d
f
I
I
3
=
P 3UIcos
= ϕ

Để đo P
3f
:
oat kế :
W
∗
∗
''oat kế :
P
f
Tải 3 pha
ĐX or KHĐX
nối Y or ∆
W
∗

∗
W
∗
∗
1
2
P
3f
= P
A
+ P
B
+ P
C
P
3f
= 3 P
f
ĐX:
KĐX:
1 2
P P P= ±
W
1
W
2
+
cùng chiều
−
ngược chiều

2. C«ng suÊt ph¶n kh¸ng
()*(
+
)*,
+
-
+
ϕ
+
%!&.∆:
Q 3UIsin
= ϕ
Q
A
, Q
B
, Q
C
(
*+
)(

/(

/(


= 3XI
f

2
Khi tải đối xứng :
3. C«ng suÊt toµn phÇn ( biÓu kiÕn)
2 2
S P Q = 3UI
= +

E
A
E
B
E
C
O
O’
I
A
I
B
I
C
4.4. C¸ch gi¶i m¹ch 3 pha
 %!&
0

)0

)0

)0


A B C
E E E 0
• • •
+ + =
1234.ĐX :
Z
dA
= Z
dB
= Z
dC
= Z
d
Nguồn ĐX :
k
Z
d
Z
t
a. Đối xứng :
Tải ĐX
Thay Z
d
nt Z
t
0

0


0

j0
A
j
A
j
A
U Ue
I Ie
Z e
•
•
− ϕ
ϕ
= = =
o
Z
B
I I
•
=
j( 120 )
C
I Ie
•
− ϕ−
=
o
j( 120 )

e
− ϕ+
o
,
565
)7
U
o’o
Z
A

%í-89:
;<=>?9@9."2A
B <"C
A
A
A
U
I
Z
•
•
=
B
B
B
U
I
Z
•

•
=
C
C
C
U
I
Z
•
•
=
N A B C
I I I I
• • • •
= + +
; ="#$
A B C
E E E 0
• • •
+ + =
%!<=ĐX  Z
A
≠ Z
B
≠ Z
C

DEĐX 
B
j120

j
B
Ue
e
−
ϕ
=
o
Z
B
j( 120 )
B
I e
− ϕ +
=
o
C
j120
j
C
Ue
e
ϕ
=
o
Z
C
j( 120 )
C
I e

− ϕ −
=
o
0
≠
N
j
N
N
I I e
•
ψ
=
A
j0
j
A
Ue
e
ϕ
=
o
Z
A
j
A
I e
− ϕ
=
k

E
A
E
B
E
C
O
O’
I
A
I
B
I
C
Z
A
Z
B
Z
C
A
U
ur
,
565
)7
U
o’o
I
N

O’
O'O
U
ur
ψ
o
B <F
O 'O
A B C
A B C
A B C
E Y E Y E Y
U 0
Y Y Y
• • •
•
+ +
= ≠
+ +
=
1G
O
A
E
ur
B
E
ur
C

E
ur
A
U
ur
C
U
ur
B
U
ur
O
J
o'o
o
U U e
ψ
•
=
U
o’o
A
A O'O
U E U
• • •
= −
B
B O'O
U E U
• • •

= −
C
C O'O
U E U
• • •
= −
Kết luận :
k
E
A
E
B
E
C
O
O’
I
A
I
B
I
C
Z
A
Z
B
Z
C
A
U

ur

DE1G,

)''7
Z
A
= 20

Ω; Z
B
= j 20 Ω ; Z
C
= -j 20 Ω
uA
A
A
j
A
j
A
A
A
j
A A
U U e
I I e
Z e
•
ψ

•
ψ
ϕ
= = =
Z
uB
B
B
j
B
j
B
B
B
j
B B
U U e
I I e
Z e
•
− ψ
•
ψ
ϕ
= = =
Z
uC
C
C
j

C
j
C
C
C
j
C C
U e
U
I I e
Z e
•
ψ
•
ψ
ϕ
= = =
Z
T×m dßng ®iÖn I
A
, I
B
, I
C
, I
N
khi k ®ãng vµ më
Ví dụ :
Cho MĐ hình bên:
Tải KĐX có :

I
A
I
B
I
C
Z
A
Z
B
Z
C
U
A
U
B
U
C
E
A
E
B
E
C
k
O
O’
I
N
U

d

Khi k đóng : U
O’O
= 0
Từ ĐTVT:
A
A
A
U
I
Z
•
•
=
B
B
B
U
I
Z
•
•
=
N A B C
I I I I ?
= + + =
r r r r
A
I

r
B C
I I+
r r
C
C
C
U
I
Z
•
•
=
N
I 4,64
•
=
I
A
I
B
I
C
Z
A
Z
B
Z
C
U

A
U
B
U
C
E
A
E
B
E
C
k
O
O’
I
N
U
d
j0
j0
127e
20e
=
o
o
j0
6,35e=
o
j120
127e

−
=
o
H'7
j210
6,35e
−
=
o
j120
127e
=
o
IH'7
j210
6,35e=
o
B
I
r
150
0
C
I
r
150
0
30
0
I

N
=
0,73.6,35 = 4,64
N
I
r
j180
e 4,64= −
o
Số phức :

b.Khi k mở : U
O’O

≠
0 = ?
O 'O
4,64
U 92,8
0,05
•
−
= = −
N
I 4,64
•
=
j180
e 4,64= −
o

A B C
A B C
O'O
A B C
E Y E Y E Y
U
Y Y Y
• • •
•
+ +
=
+ +
E
A
E
B
E
C
O
I
A
I
B
I
C
Z
A
Z
B
Z

C
k
O’
U
A
U
B
U
C
A
A
1
Y
Z
=
1
0,05
20
= =
B
B
1
Y
Z
=
1
j20
=
C
C

1
Y
Z
=
1
j0,05
j20
= =
−
= 0,05
j0,05
= −
A B C
Y Y Y Y= + +

O 'O
U 92,8
•
= −
A
A O'O
U E U
• • •
= −
B
B O'O
U E U
• • •
= −
C

C O'O
U E U
• • •
= −
J120
127e 92,8
−
= +
o
63,5 J110 92,8
= − − +
29,3 J110
= −
J75 5'
C
U 113,8e
•
=
o
127 92,8 220= + ≈
J75 5'
B
U 113,8e
•
−
=
o
J120
127e 92,8
= +

o
63,5 J110 92,8= − + +
29,3 J110
= +
J0
A
U 220e
•
≈
o
Sv tự tìm dòng điện
trong các nhánh
O’
O'O
U
ur
B
U
ur
C
U
ur
O
C
E
ur
A
E
ur
B

E
ur
A
U
ur

' %!∆
a. Đối xứng
* Không kể Z
d
0

)0

)0

)0

Nguồn ĐX:
Tải ĐX:
AB
AB
t
U
I
Z
•
•
=
j0

d
j
t
U e
e
ϕ
=
o
Z
j
f
I e
− ϕ
=
BC
I
•
j( 30 )
A
f
I 3I e
•
− ϕ+
=
o
j( 120 )
f
I e
− ϕ+
=

o
CA
I
•
j( 120 )
f
I e
− ϕ−
=
o
j( 150 )
B
f
I 3I e
•
− ϕ+
=
o
j( 90 )
C
f
I 3I e
•
− ϕ−
=
o
Z
dA
= Z
dB

= Z
dC
= Z
d
Z
d
= 0
ĐDĐX :
I
AB
I
CA
I
BC
Z
AB
Z
CA
Z
BC
I
A
I
B
I
C
U
d
A
C

B
Z
d
Z
d
Z
d

* Khi kể Z
d
AB
I
•
=
BC
I
•
=
CA
I
•
=
j( 120 )
B
d
I I e
•
− ϕ+
=
o

j( 120 )
C
d
I I e
•
− ϕ−
=
o
Z
d
≠ 0
thay Z
d
+ Z
tY
= Z
A
I
•
j
d
I e
− ϕ
=
d
I
3
j( 30 )
e
− ϕ−

o
d
I
3
j( 90 )
e
− ϕ+
o
d
I
3
j( 150 )
e
− ϕ−
o
I
AB
I
CA
I
BC
Z
t
Z
t
Z
t
Z
tY
I

A
I
B
I
C
U
d
Z
d
Z
d
Z
d

b. Không đối xứng
* Không kể Z
d
I
AB
I
CA
I
BC
Z
AB
Z
CA
Z
BC
I

A
I
B
I
C
U
d
Z
AB
≠ Z
BC
≠ Z
CA
Nguồn ĐX:
Tải KĐX:
AB
AB
AB
U
I
Z
•
•
=
AB
j
AB
I e
− ϕ
=

BC
BC
BC
U
I
Z
•
•
=
BC
j( 120 )
BC
I e
− ϕ +
=
o
CA
CA
CA
U
I
Z
•
•
=
CA
j( 120 )
CA
I e
− ϕ −

=
o
I
A
I
B
I
C
U
d
A
C
B
Z
dB
Z
dC
Z
dA
A AB CA
I I I
• • •
= −
C CA BC
I I I
• • •
= −
B BC AB
I I I
• • •

= −
K
Đ
X
K
Đ
X
A B C
I I I
• • •
+ +
AB BC CA
I I I
• • •
+ +
= 0
≠ 0

* Khi kể Z
d
B
j( 120 )
B
B
I I e
•
− ϕ +
=
o
C

j( 120 )
C
C
I I e
•
− ϕ −
=
o
Z
d
≠ 0
A
I
•
A
j
A
I e
− ϕ
=
I
AB
I
CA
I
BC
Z
t
Z
t

Z
t
Z
tY
I
A
I
B
I
C
U
d
Z
dB
Z
dC
Z
dA
A AB CA
I I I
• • •
= −
C CA BC
I I I
• • •
= −
B BC AB
I I I
• • •
= −

Z
dA
+ Z
tYA
= Z
A
thay :

Ví dụ 2: Cho mạch 3
pha ĐX như hình bên
Z
2
= 18 – j24
Z
d
= 2 + j2
U
d
= 380 V
Ω
Tìm: dòng điện : I
1
, I
2
, I
3
, I
P, Q, S và cosϕ toàn mạch
Z
2

U
d
I
3
I
2
I
1
Z
d
Z
1
I
Z
1
= 12 + j16
Biết:
Vẽ đồ thị véc tơ của
A B C
I ,I ,I
r r r
A B C
U ,U ,U
ur ur ur
dựa vào

1.Tìm dòng điện : I
1
, I
2

, I
3
, I
U
d
I
1
Z
1
I
I
2
Z
d
Z
2
= 18 – j24
Z
d
= 2 + j2
U
d
= 380 V
Ω
Z
1
= 12 + j16
Giải
f
1

1
U
I =
Z
2 2
220
12 +16
=
= 11 A
Z
2
I
3
Z
2Y
Chuyển Z
2
về Y :
Z
2Y
= 6 – j8
Thay :
Z
d2Y
= Z
d
+ Z
2Y
= 8 – j6
f

2
d2Y
U
I =
Z
2 2
220
8 +6
=
I
2
= 22 A
2
3
I
I
3
=
= 12,7 A
Tải 2:

U
d
I
1
Z
1
I
I
2

Z
d
Z
2
= 18 – j24
Z
d
= 2 + j2
U
d
= 380 V
Ω
Z
1
= 12 + j16
Z
2
I
3
Z
2Y
2. Tìm P, Q, S và cosϕ toàn mạch
2 2
1 1 d2Y 2
P 3(R .I R .I )
= +
2 2
3(12.11 8.22 )
= +
= 15972 W

2 2
1 1 d2Y 2
Q 3(X .I X .I )
= −
2 2
3(16.11 6.22 )
= −
= -2904 VAr
2 2
S P Q= +
2 2
15972 2904= +
= 16233 VA
P
cos =
S
ϕ
15972
=
16233
= 0,98
d
S
I=
3U
16233
=
3.380
= 24,66 A
I

1
= 11 A; I
2
= 22 A
33

A
U
ur
B
U
ur
C
U
ur
3. Vẽ đồ thị véc tơ của
A B C
I ,I ,I
r r r
A B C
U , U ,U
ur ur ur
dựa vào
A
I
r
B
I
r
C

I
r
11
O
28
’
VÌ Q = - 2904 VAr < 0
mang t/c điện dung
dòng vượt trước áp 1 góc ?
cosϕ = 0,98
ϕ =11
o
28’