Mạch điện 1 ( ĐH kỹ thuật công nghệ TP.HCM ) - Bài tập chương 4 pps

Chương IV: Mạch ba pha
Trang 111
BÀI TẬP CHƯƠNG IV: MẠCH BA PHA
Bài 4.1:
Mạch điện 3 pha hình 4.1 được cung cấp bởi nguồn 3 pha đối xứng thứ tự
thuận, biết áp dây hiệu dụng U
A
=110∠0
0
(V), Z
d
= Z
n
= j50(Ω); Z
1
= 100Ω;
Z
2
= 300Ω.
a. Xác định giá trị I
A
, I
A1
, I
A2
.
b. Xác định số chỉ của dụng cụ đo.
c. Tìm cơng suất P tiêu thụ trên tải Z
1
và P tổn hao trên đường dây (Z
d

).












Bài 4.2:
Mạch điện 3 pha hình 4.2 được cung cấp bởi nguồn 3 pha đối xứng thứ tự
thuận, biết áp dây hiệu dụng U
A
=100∠0
0
(V), Z
d
= 25+j25Ω; Z
2
= 50+j50Ω;
Z
1
= 150+j150Ω.
a. Xác định giá trị I
A
, I

A1
, I
A2
.
b. Xác định số chỉ của dụng cụ đo.
c. Tìm cơng suất P tiêu thụ trên tải Z
1
và P tổn hao trên đường dây (Z
d
).











Bài 4.3:
Mạch điện 3 pha hình 4.3 được
cung cấp bởi nguồn 3 pha đối
xứng thứ tự thuận, biết áp dây
hiệu dụng U
A
=100∠0
0
(V),

Z
1
=50Ω ; Z
2
=150Ω. Xác định
số chỉ của dụng cụ đo khi khoá
K mở và đóng.



Z
d
Z
d
Z
d
Z
n
Z
2
Z
2
Z
2
Z
1
Z
1
Z
1

A2
A
B
C
N
I
A
I
A1
I
A2
a
b
c
Hình 4.
2
A1
Z
1
A
B
C
I
A1
Z
2
Z
2
a
b

c
Z
2
Z
1
Z
1
I
A2
AN
Z
d
Z
d
Z
d
I
A
Hình 4.1
Z
1
Z
1
Z
1
Z
2

Z
2

Z
2
W
1
*
*
A
B
C
a

b

c

Hình 4.
3
K
K
K
N
A
Chương IV: Mạch ba pha
Trang 112
Bài 4.4:
Cho mạch điện 3 pha đối xứng với hệ nguồn đối xứng thứ tự thuận áp dây
hiệu dụng U
dây
= 520V như hình 4.4. Giải mạch trong các trường hợp sau

a. Khi cả ba khóa K mở, số chỉ của cả 2 Watt kế đều là 5400 W. Tính giá
trị Z
1
.
b. Khi cả ba khóa K đóng, tải Z
2
=(25+j50) Ω mắc Δ được nối vào mạch,
tìm số chỉ của các Watt kế và Ampere kế.










Bài 4.5:
Mạch điện 3 pha hình 4.5, được cung cấp bởi nguồn 3 pha đối xứng thứ tự
thuận, biết áp dây hiệu dụng U
AB
=220∠0
0
(V), Z
d
= Z
n
= (10-10j)Ω; Z
1

= -j100Ω;
Z
2
= (300+j300)Ω.
a. Xác định giá trị I
A
, I
A1
, I
A2
, I
ca
.
b. Xác định số chỉ của các dụng cụ đo.
c. Tìm cơng suất P tiêu thụ trên tải (Z
1
, Z
2
) và P tổn hao trên đường dây (Z
d
).

Bài 4.6:
Mạch điện như hình 4.6 mắc vào một hệ nguồn 3 pha đối xứng thứ tự
thuận, có áp dây hiệu dụng 220 V. Biết Z = 80 + j60 (Ω). Xác đònh số chỉ
của W
1
và W
2
.






Bài 4.7:
Cho mạch ba pha đối xứng, với hệ nguồn đối xứng thứ tự thuận áp dây
hiệu dụng 520 (V), tải đối xứng nối sao và được đo công suất bằng
phương pháp hai wattmét như trên hình 4.7. Trở kháng pha Z của tải sẽ là
bao nhiêu nếu số chỉ của các wattmét:
*
B
A
*
*
C
*
Z
Z

W1
Z
Hình 4.6
W2
Z
1
Z
1
Z
1
Z
2
Z
2
Z
2
W
1
*
*
A
B
C
a
b
c
Hình 4.
4
K
K

K
W
2
*
*
A
Z
d
Z
d
Z
d
Z
n
Z
1
Z
1
Z
1
Z
2
Z
2
Z
2
W
1
A
W

2
*
*
*
*
A
B
C
N
I
A
I
A2
I
A1
I
ca
a
b
c
Hình 4.5
Chương IV: Mạch ba pha
Trang 113
a) P
1
= 5400 (W), P
2
= 0.
b) P
1

= 0, P
2
= 5400 (W).
c) P
1
= P
2
= 5400(W).
d) P
1
= 6240 (W), P
2
= 3120(W).







Bài 4.8:
Mạch điện như hình 4.8 nối vào hệ nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận áp
có áp pha hiệu dụng
•
U
AN
= 173∠0
o
(V). Biết R = ωL =
C

1
ω
=2Ω. Xác
đònh các dòng điện trên mạch.









Bài 4.9:
Cho mạch ba pha như trên hình 4.9a và b. Biết hệ nguồn đối xứng thứ tự
thuận, có áp dây hiệu dụng 380 (V), R = 40(
Ω), x
C
= -40(Ω). Xác đònh số
chỉ các ampemét và wattmét.

Bài 4.10:

a)Tìm số chỉ của wattmét trên sơ đồ hình 4.10, khi hệ nguồn là đối xứng thứ tự
thuận, áp pha hiệu dụng 100 V, và R =
ωL =
C
1
ω
= 10Ω.
b) Giá trò của R phải là bao nhiêu, để wattmét chỉ giá trò 0.

*
B
A
*
*
C
*
Z
Z
W1
Z
Hình 4.
7
W2
L
R
A
B

N
R
C
C
Hình 4.
8
A
I


B
I


C
I


N
I


Hình 4.
9
C
O
R
A
(b)
*

B
*
C
W2 A
A
*
*
W1
C
O
R
A
(a)
*
B
*
C

W2
A
A
*
*
W1
Chương IV: Mạch ba pha
Trang 114

Bài 4.11:
Cho mạch điện ba pha như hình 4.11, với nguồn tam giác đối xứng
thứ tự thuận,
)(0380
0
VE
AB
∠=

;
)(120380
0
VE
BC
−∠=

;
)(120380
0
VE
CA
∠=


.
Xác đònh dòng điện
A
I

,
B
I

,
C
I

và công suất trên tải 3 pha(sao).










Bài 4.12:
Phân tích quan hệ điện áp ba pha cho ở hình 4.12 ra các thành
phần đối xứng, biết U
A
= U
B

= U
C
= 127V









C
Hình 4.
1
1
A
B
AB
E

CA
E


BC
E


30Ω

30Ω
30Ω
A
I

C
I

B
I

100Ω
100Ω
100Ω
C
Hình 4-10
A
B
A
E


C
E


B
E

A

I

C
I

B
I

R
L
C
W
*
*
A
U


B
U


C
U


1+
j
+
A

U


B
U


C
U


1
+
0
60

0
60
j
+
Hình 4-12 a,b
Chương IV: Mạch ba pha
Trang 115
Bài 4.13:
Cho mạch ba pha như hình 4.13. Biết )V)(tcos()t(u
ab
0
302500 +ω= .
Tải không đối xứng, với
)(XXR

CL
Ω=== 50
. Hãy xác đònh các trò phức, trò
hiệu dụng dòng dây và các số chỉ oátmét.

W
1
W
2
B

A

C

*

Hình 4-13

*

*

R

L

C

*

Chương IV: Mạch ba pha

Trang 116
ĐÁP SỐ – HƯỚNG DẪN CHƯƠNG IV
Bài 4.1:

)A(
j
I
A
0
0
45
5
211
5050
0110
−∠=
+
∠
=


)A(
I
II
A
AA
0
21
45
10

211
2
−∠===



Đồng hồ ampe A: chỉ không ampe;
Công suất trên tải Z
1
:
()
)W(*I*}ZRe{P
A
242
10
211
100
2
2
11
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
==

Công suất trên Z
d
:
()
)W(*I*}ZRe{P
Ad
0
5
211
0
2
2
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
==

Bài 4.2:
I
A
= 2 (A); I
A1
= I

A2
=
2
2
(A);
Ampe A
1
=
2
(A); A
2
=0(A); P
Z1
= 12,5(W); P
Zd
=50(W)

Bài 4.3:
Khi mở khoá K: Watt kế P chỉ 200(W), ampe chỉ 0 (A)
Khi đóng khoá K: Watt kế P chỉ 400(W), ampe chỉ 0 (A)

Bài 4.4:
a. Z
1
= 25(Ω);
b. W
1
= W
2
= 8640 (W), Ampe kế chỉ 9,295(A)

Bài 4.5:
a. I
A
= 0,707(A); I
A1
=1(A); I
A2
= 0,707(A); I
ca
= 0,408(A);
b. W
1
= 55(W); W
2
= 150(W); ampe kế A=0(A);
c. P
Z1
= 0 (W); P
Z2
= 50 (W); P
Zd
= 5 (W);
Bài 4.6:
277,4(W); 110(W)
Bài 4.7
: a) Z=12,5+j21,68 (Ω)
b) Z=12,5-j21,68 (
Ω)
c) Z=25 (

Ω)
d) Z= 21,68+j12,5(
Ω)
Bài 4.8:
Bằng phương pháp thế nút, ta có:

Cj
E
Lj
E
R
E
R
Cj
LjR
C
BA
ω
+
ω
+=
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎝

⎛
+
ω
+
ω
+ϕ
1
1
1
111



Với )V(E);V(E);V(E
CA
00
B
0
1202012020020 ∠=−∠=∠=


2
12020
2
12020
2
020
2
1
2

1
2
1
2
1
000
jjjj −
∠
+
∠−
+
∠
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
−
++ϕ

Ỵ )( 3110 −=ϕ
Vậy
)A(,)(
)(
R

E
I
A
A
6613315
2
3110020
0
=+=
−−∠
=
ϕ−
=




)A(,
j
)(
Lj
E
I
B
B
0
0
171768
2
311012020

∠=
−−−∠
=
ω
ϕ−
=



j
50Ω
100Ω
100
Ω
A
I


1A
I


2A
I


Chương IV: Mạch ba pha
Trang 117

)A(,,

j
)(
Cj
E
I
C
C
6613189768
2
311012020
1
0
0
=∠=
−
−−∠
=
ω
ϕ−
=




)A(,)(
)(
R
I
N
663315

2
3110
−=−=
−
=
ϕ
=


Bài 4.9:
a) I
A
= I
C
= 9,5(A); I
B
= 4,92(A)
W
1
= 1805 (W) W
2
= 1803 (W)
b) I
A
= I
C
= 9,5(A); I
B
= 18,35 (A)
W

1
= -3126 (W) W
2
= 6735 (W)
Bài 4.10:
a) 1098(W); b) 5,77(Ω)

Bài 4.11:
Thực hiện biến đổi nguồn tam giác thành sao, rồi tiến hành giải như
mạch hình sao tải đối xứng, nguồn bất đối xứng.
100
3
30
100
3
30
100
3
30
1
100
3
30
1
100
3
30
1
+
−

+
=
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+
+
+
+
+
ϕ
BC
AB
E
E



110
120380
110

0380
110
3
00
−∠
−
∠
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
ϕ
Ỵ
3
1203800380
00
−∠−∠
=ϕ

)A(,,j,
j
I
B
0
0
1509919970731
330

329570
330
120380380
110
−∠=−−=
−−
=
−∠+−
=
ϕ−
=


)A(,j,
j),j,(
*
E
I
AB
A
0
000
309910997731
330
329570
330
866050380760
330
120380038003803
110

−∠=−=
−
=
−−+
=
−∠+∠−∠
=
ϕ−
=



)A(,,j
j),j,(
*
E
I
BC
C
0
000
90991991
330
658
330
866050760380
330
12038003801203803
110
∠===

−−−−
=
−∠+∠−−∠−
=
ϕ−−
=



()
()
()
)W(,*I*RP
)W(,*I*RP
)W(,*I*RP
CCA
BBB
AAA
396991100
396991100
396991100
2
2
2
2
2
2
===
===
===

Chú ý: ba pha đối xứng nên công suất bằng nhau.
Bài 4.12:
a)
V,U 342
0
=

; VU 115
1
=

; V,U 330
2
−=


b) V,U
0
0
60784 −∠=

;
V,U
342
1
=

;
V,U 3784

2
∠=


Bài 4.13:
)A(,I);A(I);A(,I
CBA
000
75176524010451765 ∠=∠=∠=


)W(P);W(P 4330670
21
==