MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA pptx

CHƯƠNG IV
MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA
02 Jan 2011 1401001_ Mạch điện 1
CHƢƠNG IV:MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA
4.1. Mạch nhiều pha và ba pha-Ghép nối mạch
4.2. Hệ thống nối sao ba dây cân bằng.
4.3. Hệ thống nguồn Y- tải tam giác, Zd=0
4.4. Hệ thống nguồn Y- tải tam giác, Zd#0
4.5. Mạch ba pha đối xứng 4 dây
4.6 Hệ thống 3 pha Y-Y không cân bằng , Zn =0.
4.6. Công suất tác dụng trong mạch ba pha – Đo công suất
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 2
4.1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA-
GHÉP NỐI MẠCH
 Nếu n=3 → có máy phát điện 3 pha,
phát ra dòng điện ba pha
 Góc lệch giữa các pha lúc này sẽ là
2/3
 Điện áp tương ứng trên mỗi pha
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 3
H4.1 Cấu tạo của
máy phát đồng bộ
a.Nguồn xoay chiều 3 pha
)
3
4
sin(
)
3
2
sin(

)sin(








tEe
tEe
tEe
pmc
pmb
pma
4.1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA-
GHÉP NỐI MẠCH
Trong đó
 E
pm
là biên độ điện áp pha,
  là góc pha ban đầu của pha A, thường người ta chọn
=0.
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 4
H4.2a-Quá trình thời gian
H4.2b-Đồ thị vectơ
4.1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA-
GHÉP NỐI MẠCH
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 5











120
120
0
CC
pB
pA
EE
EE
EE













120
120
0
CC
pB
pA
EE
EE
EE


Hệ thống nguồn đối
xứng thứ tự thuận
Hệ thống nguồn đối
xứng thứ tự nghịch
A
E

B
E

C
E

A
E

B
E


C
E

4.1 MẠCH XOAY CHIỀU 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 (Δ).
Ghép nối sao (Y)
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 6
H4.3a- Nối Y kiểu 3 pha 3 dây
u
ab
=u
an
-u
bn
u
bc
=u
bn
-u
cn
u
ca
=u
cn
-u
an
H4.3b- Nối Y kiểu 3 pha 4 dây

4.1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA-
GHÉP NỐI MẠCH
 Nếu các pha được biểu diễn
 Ta sẽ chứng minh được
 Kết luận:
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 7
)240sin(
)120sin(
)sin(
0
0






tUu
tUu
tUu
pmcn
pmbn
pman
)210sin(3
)90sin(3
)30sin(3
0
0
0







tUu
tUu
tUu
pmca
pmbc
pmab
3
3 30
30
dp
ab an
ab an
UU
U nhanh pha sovôùi







  






UU
U
Hình 4.4- Đồ thị vectơ
4.1 MẠCH XOAY CHIỀU 3 PHA-
GHÉP NỐI MẠCH
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 8
 Gheùp noái tam giaùc (Δ)
Như vậy theo cách ghép nối trên một mạch điện có 4 cách nối
 Nguồn nối Y-Tải nối Δ
 Nguồn nối Y-Tải nối Y
 Nguồn nối Δ -Tải nối Y
 Nguồn nối Δ - Tải nối Δ
H 4.5
4.2. HỆ THỐNG NỐI SAO 3 DÂY
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 9
1. Định nghĩa.
a. (U
an
, U
bn
, U
cn
) = Áp Pha
Nguồn
b. (U
ab
, U
bc

, U
ca
) = Áp dây nguồn
p p p
pp
d d d
R jX
Z
R jX




Z
Z
Z
H 4.6
4.2. HỆ THỐNG NỐI SAO 3 DÂY CÂN BẰNG
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 10
c.
d.
e.
f.
g.
h.
! Tất cả áp và dòng trên đều đối xứng thứ tự thuận, và
chỉ cần biết 1 trong 3. Ví dụ
( , , ) .
AN BN CN
Áp PhaTảiU U U

( , , ) .
AB BC CA
Áp DâyTảiU U U
( , , )
aA bB cC
Sụt Áp Trên Đường DâyU U U
( , , )
na nb nc
Dòng Pha NguồnI I I
( , , )
AN BN CN
Dòng PhaTảiI I I
( , , )
aA bB cC
Dòng DâyI I I
240 ; 120 ; 120
ca ab BN CN bB aA
U U U U I I
  
       
4.2. HỆ THỐNG NỐI SAO 3 DÂY CÂN BẰNG
 Gỉai mạch 3 pha (H4.6) trên sơ đồ một pha (H4.7)
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 11
(H4.7)
p p p
pp
d d d
R jX
Z
R jX





Z
Z
Z
a. Dòng
an
na aA AN
pd
  

U
I I I
ZZ

  
b. Áp

; ; 3 30
AN p AN aA d aA AB AN
   U Z I U Z I U U
     
Nếu biết
; ; ;
AB d AN p aA d AN p
U U U U I I I I   
thì
3 ; ( )

d p d p
U U I I TaûiY
4.3 HỆ THỐNG NỐI NGUỒN Y, TẢI Δ, Z
d
=0
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 12

3 30 ;
;
ab an AB ab
AB
AB
p
  

U U U U
U
I
Z
   


1. Áp:
2. Dòng:
Nếu biết
;;
AB d p aA d AB p
U U U I I I I   
thì
; 3 (TAÛI )

d p d p
U U I I  
H 4.8
4.4 HỆ THỐNG 3 PHA
NỐI NGUỒN Y, TẢI Δ, Z
d
#0
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 13

; 30
3
an aA
na aA AN AB
p
    
UI
I I I I
ZZ

   
d
/3 +
H4.9b
B1. Biến tải D (Z
p
) thành tải Y (Z
p
/3)  (H4.9b)

( ; ; 3 30

AN p AN aA d aA AB AN
   U Z I U Z I U U
     
/3)
B2.
B3.
H4.9a
4.5. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG 4 DÂY
H 4.9
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 14
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 nhƣ mach 3 pha 3 dây nguồn
Y-Tải Y . Nhƣng lúc này xuất hiện thêm dòng dây trong tính
4.5. MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG 4 DÂY
 Dòng điện chạy trên dây trung tính:
 Trong trường hợp tải đối xứng: Z
AN
= Z
BN
=Z
CN
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 15

an
na aA AN
d AN
  

U

I I I
ZZ

  
Nn AN BN CN
  I I I I
   
0
Nn AN BN CN
   I I I I
   
4.6 HỆ THỐNG 3 PHA Y-Y KCB , Zn =0
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 16

an
na aA AN
d AN
  

U
I I I
ZZ

  
B1. Tách mạch 3 pha thành 3 mạch 1 pha độc lập (H4.10b)
B2
B3
H 4.10b
H 4.10a
Nn AN BN CN

  I I I I
   
4.6. CÔNG SUẤT MẠCH 3 PHA–
ĐO CÔNG SUẤT
 Công suất tức thời nhận được trên tải :
p(t) =u
AN
i
AN
+ u
BN
i
BN
+ u
CN
i
CN
 Công suất tác dụng được xác định bởi:
 Công suất tác dụng trên tải ba pha bằng tổng công suất
tác dụng trên mỗi tải pha: P
3pha
=P
A
+P
B
+P
C
 Tải đối xứng: P=3U
p
I

p
cos(
u
- 
i
)
a. Công suất do tải 3 pha tiêu thụ
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 17
CCNCNBBNBNAANAN
IUIUIUpdt
T
P

coscoscos
1


2 2 2
3 cos ; 3 sin ; 3
3 cos ; 3 sin ; 3
3 ; 3 ; 3
p p p p p p
d d d d d d
p p p p p p
P U I Q U I S U I
P U I Q U I S U I
P I R Q I X S I Z


  

  
  
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1
18
4.6. CÔNG SUẤT MẠCH 3 PHA–
ĐO CÔNG SUẤT
(H4.11)
P(t)=u
aN
.i
aN
+u
bN
i
bN
+u
cN
.i
cN
P(t)= =u
aN
.i
aN
+u
bN
i
bN
+u
cN
.(-i

aN
-i
bN
)
P(t)= =(u
aN
-u
cN
)i
aN
+(u
bN
-u
cN
)i
bN
P(t)= =u
ac
i
aN
+u
bc
i
bN
Nhƣ vậy, để đo công suất tác dụng trong hệ thống 4
dây, ngƣời ta cần 3 watt kế gọi là phƣơng pháp 3 Watt
kế (H4.11).
4.6. CÔNG SUẤT MẠCH 3 PHA–
ĐO CÔNG SUẤT
02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 19

 Để đo công suất trong hệ thống ba pha ba dây, ta chỉ cần
hai Watt kế gọi là phương pháp 2 Watt kế (H4.12)
 P=P
1
+P
2
=u
ac
i
aN
cos(
uac
-
iaN
)+u
bc
i
bN
cos(
bc
-
ibN
)
 Tải đối xứng
P
1
=UIcos(-30)
P
2
=UIcos(+30)

(H4.12)

cos330coscos2)30()30(
21
UIUIUICosUICosPP 