NLDC chap02 ki thuat dien

CHƯƠNG 2

MẠCH XOAY CHIỀU 1 PHA, 3 PHA

Presenter: Trịnh Hoàng Hơn
Industrial and Civil Automation Lab
Tel: 0903767041

www.icalabhcmut.edu.vn

28/06/2015 9:00 CH


Khái niệm về mạch điện sine
* Áp, dòng ở hai đầu của phần tử có dạng sine

28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab

2


Trị hiệu dụng

28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab

3


Biểu diễn dạng vector

28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab

4


Biểu diễn dạng số phức

28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab

5


Biểu diễn dạng số phức

28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab

6


Biểu diễn dạng số phức

28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab

7


Hệ số công suất

Nậng cao hệ số
công suất

Tam giác công suất
28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab - www.icalabhcmut.edu.vn

8


Công suất phức

28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab - www.icalabhcmut.edu.vn

9


Định luật bảo toàn công suất phức

S   Sk ; P   Pk ; Q   Qk
Trường hợp mạch là hệ kín

28/06/2015 9:00 CH

Trịnh Hoàng Hơn
ICA Lab - www.icalabhcmut.edu.vn

10


Mạch Điện Ba Pha
4.1 Nguồn Và Tải Ba Pha Cân Bằng (3ÞCB)
1. Ký Hiệu Hai Chỉ Số (H 4.1)
H 4.1
a. Uab = Áp qua ab

Uab
Uab

Ua

Uac

Ub

Ucb

Uba

(4.1)

(4.2)

b. Iab = Dòng từ a đến b

I ab

c. Zab = TTTĐ nối a với b

Zab

Zba

(4.4)

! Không cần CQC

Uab

ZabIab

(4.5)

Iba

(4.3)

11


2. Nguồn Áp 3ÞCB (NA3ÞCB) là 1 bộ ba NA sin có
cùng AHD, cùng tần số, nhưng lệch pha 120o từng đôi
một (H 4.2). Ta chỉ xét thứ tự thuận.

a)
Uax

Up a

Uby

Up a

120

Ucz

Up a

240

b)

H 4.2

! Chỉ cần biết Uax
(4.6)

Uby

Uax

120

Ucz

Uax

240

12


3. NA3ÞCB Đấu Sao (Y) (H 4.3)

b)

a)

!

H 4.3

Up

AHD pha

Ud

AHD dây

a. Áp pha = (Uan, Ubn, Ucn); Áp dây = (Uab, Ubc, Uca)

b. Quan hệ giữa Áp pha và Áp dây
Ud

3Up

Uab nhanh pha 30 so với Uan

Uab

Uan 3 30 (4.7)
13


4. NA3ÞCB Đấu Tam Giác (D)(H 4.4)
Áp dây = Áp pha
= (Uab, Ubc, Uca)
H 4.4

Ud

Up

(4.8)

5. Tải 3ÞCB đấu Y (H 4.5a) hoặc D (H 4.5b)

a)

H 4.5

b)

Zp

TT pha

Zp

Rp

Zp

Zp

jX p



14


4.2. Heọ Thoỏng 3ị Y-Y CB (H 4.6)

1. ẹũnh Nghúa.

H 4.6

a. (Uan, Ubn, Ucn) = Ap Pha Nguon
b. (Uab, Ubc, Uca) = Ap Daõy Nguon

Zp

Rp

Zp

Zp

Zd

Rd

jX p
jX d

15

c. (UAN , UBN , UCN )

Áp Pha Tải.

d. (UAB , UBC , UCA )

Áp Dây Tải.

e. (U

Sụt Áp Trên Đường Dây

f. (I
g.
h.

aA , U bB , U cC )

na , I nb , I nc )

Dòng Pha Nguồn

(I AN , I BN , ICN )

Dòng Pha Tải

(I aA , IbB , I cC )
Dòng Dây
! Tất cả áp và dòng trên đều có THỨ TỰ THUẬN, và
chỉ cần biết 1 trong 3. Ví dụ:

Uca

Uab

240 ; UBN

UCN 120 ; I bB

I aA

120
16


2. Giải Mạch 3Þ (H 4.6) trên cơ sở Mạch 1Þ (H4.7)

H 4.7

I na

a. Dòng
b. Áp UAN

Nếu đặt
thì

ZpIAN ; UaA
UAB

Ud

I aA

Ud ; UAN

3 Up ; Id

Rp

Zp

Zp 

Zd

Rd

Uan
Zp Zd

IAN

Z dI aA; UAB

Zp

UAN 3 30

Up ; IaA

Ip (Tải Y )

Id ; IAN

Ip

jX p
jX d

(4.9)
(4.10)
(4.11)
17


3. Công Suất, Tổn Hao, và Hiệu Suất (CS, TH, HS)
a. CS do tải 3Þ tiêu thụ

P

3Up Ip cos  ;

P

Q

3Up Ip sin  ; S

3Ud Id cos  ; Q

3Ud Id sin  ; S

3Ip2 Rp ;

P

Q

3Ip2 Xp ;

S

3Up Ip
3Ud Id
3Ip2 Zp

(4.12)
(4.13)
(4.14)

b. TH Trên Đường Dây 3Þ

Pth

3Id2 Rd ; Qth

(4.15)

3Id2 Xd

c. CS do Nguồn 3Þ phát ra

PP

P

Pth ; QP

Q

Qth ; SP

PP2

QP2

(4.16)
18


d. HS Taỷi ẹieọn

%

P
PP

%

!

P

100

P

Pth

Rp
Rp

100

(4.18)

100

Rd

(4.17)

4. Tớnh CSTD, CSPK, CSBK baống CS Phửực
a.

S

3UAN I AN

3Zp Ip2

P

b.

Sth

3UaAI aA

3Zd Id2

Pth

c.

Sp

3UanI na

PP

jQP

jQ
jQth

(4.19)

(4.20)

(4.21)
19


4.3 Hệ thống 3Þ Y- D CB, Zd = 0 (H 4.8)

H 4.8

a)

1. Áp:

!

Uab

Uan 3 30 ; UAB

2. Dòng:

IAB

UAB
;
Zp

Nếu đặt

U AB

Ud

thì

b)

Ud

IaA
U p ; IaA

U p ; Id

Uab

(4.22)

IAB 3

30 (4.23)

Id ; I AB

3I p (TẢI )

Ip
(4.24)
20

4.4. Heọ thoỏng 3ị Y- D CB, Zd 0 (H4.9a)

a)

b)

H 4.9

B1. Bieỏn Taỷi D (Zp) thaứnh Taỷi Y (Zp/3) (H4.9b)
B2. I na
B3. UAN

I aA

I AN

U an
;
Z p /3 + Zd

(Zp/3)IAN ; UaA

ZdIaA ;

I AB

UAB

I aA
3

30

(4.25)

UAN 3 30 (4.26)
21


4.5. Hệ thống 3Þ Y-Y KCB, Zn = 0 (H 4.10a)

a)

b)
H 4.10
B1. Tách mạch 3Þ thành 3 mạch 1Þ độc lập (H4.10b)
B2
B3

I na

I aA
I Nn

I AN
I AN

U an
...
Zd Z AN

I BN

ICN

(4.27)
(4.28)
22


4.6. Hệ Thống 3Þ Y- D KCB, Zd = 0 (H 4.11)
B1.

Uab

Uan 3 30

(4.29)

B2.

UAB

(4.30)

B3.

IAB

B4.

IaA

Uab
UAB
ZAB
IAB ICA

(4.31)

(4.32)

H 4.11
! CS trong hệ thống 3Þ KCB được tính trên từng PT. Trên
H 4.11, CS phức do nguồn 3Þ phát ra là:

SP

Sna
( Pna

Snb

Snc

jQna )

UanI na

( Pnb

jQnb )

UbnI nb
( Pnc

UcnI nc
jQnc )

PP

jQP
23


4.7. Hệ Thống 3Þ CB Với Nhiều Tải Đấu //. (H4.12a)

H 4.12
 Có n tải đấu SS; mỗi tải đấu Y hoặc
 Tải k được xác đònh bởi

 Hoặc TGTT

( Rpk , X pk , Z pk , Z p ) ( H 4.12b)

 Hoặc TGCS

( Pk , Qk , Sk , Sk )

( H 4.12c)

24


1. Bài Toán 1. Biết

Uan , Zd , và Zpk

B1. Biến đổi Y

rồi tính

Z ptđcủa n tải

B2. Tính I aArồi dùng Công Thức Chia Dòng
2. Bài toán 2. Biết

Ud

B1.

P

B2.

Id

IaA

B3.

Pd

3Id2 Rd ; Qd

Pk ; Q

B4. PP

P

B5. U ab

U dP

lần lượt:
UAB và .STính
k

P2

Qk ; S

Q2

(4.33)

(4.34)

S/ 3U d

Pd ; QP

3Id2 X d
Q

Qd ; SP

SP / 3Id ; cos  P

(4.35)

PP2

PP /SP

QP2

(4.36)
(4.37)
25