Tài liệu Mạch điện ba pha doc

1
Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp
Giạo trçnh K thût Âiãûn
Biãn soản: Nguùn Häưng Anh, Bi Táún Låüi, Nguùn Vàn Táún, V Quang Sån



Chỉång 4
MẢCH ÂIÃÛN BA PHA

4.1. KHẠI NIÃÛM CHUNG
Mảch ba pha l mảch âiãûn m ngưn âiãûn nàng ca nọ gäưm ba sââ hçnh sin
cng táưn säú nhỉng lãûch nhau mäüt gọc α no âọ. Trong thỉûc tãú thỉåìng dng ngưn
âiãûn nàng ba pha gäưm ba sââ hçnh sin cng táưn säú, cng biãûn âäü v lãûch nhau mäüt
gọc 120
o
. Ngưn ba pha nhỉ váûy âỉåüc gi l ngưn ba pha âäúi xỉïng. Mäùi mảch
mäüt pha âỉåüc gi l pha ca mảch ba pha. Mảch ba pha bao gäưm ngưn âiãûn ba
pha, âỉåìng dáy truưn ti v cạc phủ ti ba pha.
Âãø tảo ngưn âiãûn ba pha, ta dng mạy phạt âiãûn âäưng bäü ba pha. Sau âáy ta
xẹt cáúu tảo v ngun l ca mạy phạt âiãûn ba pha âån gin.

Cáúu tảo: Mạy phạt âiãûn ba pha gäưm hai pháưn: stato v räto (hçnh 4.1)
• Stato (pháưn ténh): Li thẹp hçnh trủ, bãn trong cọ sạu rnh, trãn mäùi càûp
rnh ta âàût cạc dáy qún AX, BY, CZ cọ cng säú vng dáy v lãûch nhau mäüt gọc
120
0
trong khäng gian. Mäùi dáy qún l mäüt pha. Dáy qún AX l pha A, BY l
pha B v CZ l pha C.
Hçnh 4.1 Mạy phạt âäưng bäü ba pha
A
X
B
Y
C
Z
N
S
n
120
o
120
o
120
o
Hçnh 4.2 Âäư thë tỉïc thåìi v vectå sââ ba pha
ω
t
e
e
A

e
B
e
C
0
120
0
240
0
360
0

C
E
&

A
E
&
120
0
120
0
120
0
B
E
&

2

• Räto (pháưn quay): Cng l li thẹp hçnh trủ, âàût bãn trong stato v cọ thãø
quay quanh trủc. Nọ chênh l nam chám âiãûn S-N âỉåüc tỉì họa bàòng dng âiãûn mäüt
chiãưu láúy tỉì ngưn kêch thêch bãn ngoi.
Ngun l : Khi lm viãûc, räto quay âãưu våïi täúc âäü ω, tỉì trỉåìng räto s láưn
lỉåüc quẹt qua dáy qún stato lm cho mäùi dáy qún stato cm ỉïng mäüt sââ xoay
chiãưu hçnh sin, cạc sââ náưy hon ton giäúng nhau v lãûch pha nhau 120
0
ỉïng våïi
1/3 chu k.
Nãúu chn thåìi âiãøm tênh toạn ban âáưu t = 0 ỉïng våïi sââ trong cün dáy AX
(pha A) bàòng khäng thç cạc sââ e
A
, e
B
, e
C
trong cạc cün dáy AX, BY,CZ ca cạc
pha A, B, C cọ dảng l :

tsinE2e
A
ω=
(4.1a)

)120tsin(E2e
o
B
−ω=
(4.1b)

)240tsin(E2e
o
C
−ω=
(4.1c)
Chuøn cạc sââ sang dảng nh phỉïc:
(4.2a)
EeEE
0
0j
A
==
&
0
120j
B
eEE
−
=
&
(4.2b)
00
120j240j
C
eEeEE ==
−
&
(4.2c)
Tỉì âäư thë hçnh sin v âäư thë vectå sââ ba pha (hçnh 4.2), ta cọ :

0eee
CBA
=
+
+ hồûc (4.3)
0EEE
CBA
=++
&&&
Hãû thäúng sââ ba pha nhỉ (4.3) gi l hãû thäúng sââ ba pha âäúi xỉïng.
Âem näúi dáy qún ba pha ca ngưn âiãûn l AX, BY, CZ våïi phủ ti Z
A
, Z
B
, Z
C

ta âỉåüc hçnh 4.2.
Tỉì hçnh 4.2, ta tháúy :
• Näúi 6 dáy âãún ba phủ
ti nãn khäng kinh tãú,
vç váûy ta cọ cạch näúi
hçnh sao (Y) & näúi
hçnh tam giạc (Δ).
• Mäùi pha ca mạy
phạt (ngưn) hồûc
ca phủ ti âãưu cọ hai
âáưu ra : Âiãøm âáưu v
âiãøm cúi. Âiãøm âáưu
thỉåìng k hiãûu A, B, C v âiãøm cúi k hiãûu X, Y, Z.

A
X
C
Z
B
Y
A
I
&
A
Z
C
Z
B
Z
C
I
&

B
I
&

Hçnh 4.2 Ba mảch mäüt pha khäng liãn hãû nhau
A
E
&
C
E
&

B
E
&
3
Qui ỉåïc :

1. Chiãưu dng âiãûn trong cạc pha ca ngưn âi tỉì âiãøm cúi âãún âiãøm âáưu, cn
trong cạc pha ca phủ ti âi tỉì âiãøm âáưu âãún âiãøm cúi.
2. Âiãøm âáưu v âiãøm cúi trong cạc pha ca ngưn v ca phủ ti khäng thãø
qui ỉåïc mäüt cạch ty tiãûn m phi theo mäüt qui tàõc nháút âënh sao cho:
+ Âäúi våïi ngưn: sââ trong cạc pha l âäúi xỉïng ( ).
0EEE
CBA
=++
&&&
+ Âäúi våïi phủ ti: Dng âiãûn trong cạc pha l âäúi xỉïng ( )
0III
CBA
=++
&&&
Phủ ti ba pha âäúi xỉïng l khi täøng tråí cạc pha bàòng nhau
ZZZZ
CBA
=
== .
Mảch ba pha âäúi xỉïng l mảch ba pha cọ ngưn, phủ ti v täøng tråí âỉåìng dáy
âäúi xỉïng. Ngỉåüc lải mảch ba pha khäng häüi â mäüt trong cạc âiãưu kiãûn trãn gi l
mảch ba pha khäng âäúi xỉïng.
4.2. CẠCH NÄÚI HÇNH SAO (Y)
Cạch näúi hçnh sao l näúi ba âiãøm cúi ca cạc pha lải våïi nhau tảo thnh âiãøm

trung tênh (hçnh 4.3).
Khi näúi ba âiãøm
cúi X,Y,Z ca
ngưn lải thnh âiãøm
0, gi l âiãøm trung
tênh ca ngưn, cn
näúi X’,Y’,Z’ ca ti
lải thnh âiãøm 0’ gi
l âiãøm trung tênh
ca ti. Dáy 00’ gi
l dáy trung tênh.
Dáy AA’, BB’, CC’ l
cạc dáy pha. Mảch âiãûn cọ ba dáy pha v mäüt dáy trung tênh gi l mảch ba pha
bäún dáy.
Qui ỉåïc :
+ Dng pha: dng chảy trong cạc pha ca ngưn hồûc phủ ti. K hiãûu : I
p
.
+ Dng dáy : dng chảy trong cạc dáy pha. K hiãûu: I
d
.
+ Âiãûn ạp pha : âiãûn ạp ca âiãøm âáưu v âiãøm cúi ca mäüt pha no âọ. Kh :
U
p
. (hồûc giỉỵa mäüt dáy pha våïi dáy trung tênh)
+ Âiãûn ạp dáy : âiãûn ạp giỉỵa 2 âiãøm âáưu ca cạc pha. K hiãûu : U
d
. (hồûc giỉỵa
hai dáy pha våïi nhau)
Hçnh 4.3 Mảch ba pha ngưn v phủ ti näúi sao

Z
A
Z
B
Z
C
A
I
&
B
I
&
C
I
&
o
I
&
A
E
&
A
U
&
p
U
AB
U
&
d

U
B
U
&
B
E
&
C
E
&
p
U

A
’
B’
C
’
A
B
C
0
’
0
I
p
I
p
I
d

4
Xẹt quan hãû :
pd
U v
a
ìU
;
pd
Iv
a
ìI
trong mảch ba pha âäúi xỉïng näúi Y:
+ Quan hãû :
pd
U vU
Ta cọ: (4.4a)
BAAB
UUU
&&&
−=
CBBC
UUU
&&&
−=
(4.4b)
ACCA
UUU
&&&
−=
(4.4c)

A

B
C
BC
U
&
AB
U
&

AB
U
&

CA
U
&

30
o
U
A
U
B
U
A
B
U
&

−
Hçnh 4.4 Âäư thë vectå
B
0
Xẹt Δ 0AB (hçnh 4.4), ta cọ:

o
30OA2OB cos=
OA3OB =
Ta tháúy: Âäü di OB = U
d
;
Âäü di OA = U
p
, nãn:

pd
U3U = (4.5)
+ Quan hãû :
p
I v
d
I
(4.6)
p
I=
d
I
Khi näúi hçnh sao phủ ti v ngưn ba pha âäúi xỉïng thç hãû thäúng dng âiãûn,
âiãûn ạp dáy v pha cng âäúi xỉïng, vãư trë säú thç âiãûn ạp dáy låïn hån

3 âiãûn ạp
pha. Cn vãư pha, âiãûn ạp dáy lãûch pha nhau 120
CABCAB
UUU
&&&
,,
0
v vỉåüt trỉåïc
âiãûn ạp pha tỉång ỉïng mäüt gọc 30
0
(hçnh 4.4).
Ta gi l dng trong dáy trung tênh (hçnh 4.3).
0
I
&
Khi ngưn v c ti ba pha âäúi xỉïng : . Khi âọ dáy trung
tênh khäng cọ tạc dủng nãn ta b qua dáy trung tênh, mảch âiãûn ba pha cn l mảch
ba pha ba dáy (hçnh 4.5).
0IIII
0CBA
==++
&&&&

Hçnh 4.5 Mảch ba pha ba dáy näúi sao
Z
A
Z
B
Z
C

A
I
&
B
I
&
C
I
&
A
E
&
B
E
&
C
E
&

p
U
A
’
B’
C’
A
B
C
0
’

0
I
p
I
p
I
d









Âiãûn thãú âiãøm trung tênh ti âäúi xỉïng ln trng våïi âiãûn thãú âiãøm trung tênh
ngưn. Lục mảch khäng âäúi xỉïng:

0IIII
0CBA
≠=++
&&&&
5
4.3. CẠCH NÄÚI HÇNH TAM GIẠC (Δ)
Näúi hçnh tam giạc ca ngưn hồûc phủ ti l näúi âiãøm âáưu ca pha náưy våïi
âiãøm cúi ca pha kia. Vê dủ A näúi våïi Z, B näúi våïi X, C näúi våïi Y (hçnh 4.6)

Xẹt quan hãû : ; trong mảch ba pha âäúi xỉïng:

p
U v
d
U
p
Iv
d
I
+ Quan hãû :
pd
U vU
Hçnh 4.6 Mảch ba pha ba ngưn v ti näúi tam giạc
Z
AB
Z
BC
Z
CA
A
I

&
B
I
&
C
I
&
A
E
&
B
E
&

C
E
&

d
U
A
’
B’
C
’
A
B
C
U
p

I
d
AB
I
&
BC
I
&

CA
I
&
Ta cọ: (4.7)
p
U =
d
U
A

B
BC
I
&
A
I
&

AB
I
&

CA
I
&
30
o
0
CA
I
&
−
Hçnh 4.7 Âäư thë vectå ti näúi tam giạc
+ Quan hãû :
p
I v
d
I
Ta cọ: (4.8a)
CAABA
III
&&&
−=
(4.8b)
ABBCB
III
&&&
−=
(4.8c)
BCCAC
III

&&&
−=
Xẹt Δ 0AB, ta cọ:

o
30OA2OB cos=
OA3OB =
Ta tháúy: Âäü di OB = I
d
; âäü di OA = I
p
, nãn:

pd
I3I = (4.9)
Khi näúi hçnh tam giạc ngưn v phủ ti ba pha âäúi xỉïng thë hãû thäúng dng
âiãûn, âiãûn ạp dáy v pha cng âäúi xỉïng, vãư trë säú thç dng âiãûn dáy låïn hån
3
dng âiãûn pha.
4.4. CÄNG SÚT CA MẢCH BA PHA
4.4.1. Cäng sút tạc dủng mảch ba pha
Cäng sút tạc dủng ca mảch ba pha bàòng täøng cäng sút tạc dủng ca cạc pha.
Gi tỉång ỉïng l cäng sút tạc dủng ca cạc pha A, B, C. Ta cọ:
CBA
PPP ,,
6

CBA
PPPP
+

+
=
(4.10)

CCCBBBAAA
IUIUIUP
ϕ
+
ϕ
+
ϕ
=
coscoscos
Trong âọ :
CBACBACBA
IIIUUU
ϕ
ϕ
ϕ
,,;,,;,, tỉång ỉïng l âiãûn ạp pha, dng
âiãûn pha v gọc lãûch pha ca chụng.
Khi mảch ba pha âäúi xỉïng thç
;
pCBA
UUUU
=
=
=

;

pCBA
IIII
=
==

ϕ
=
ϕ=ϕ=ϕ
CBA
, ta cọ:

ϕ
= cos
pp
IU3P
(4.11a)
hồûc (4.11b)
2
pp
IR3P =
trong âọ : R
p
: l âiãûn tråí pha.
Trỉåìng håüp mảch ba pha âäúi xỉïng :
+ Näúi sao:
dp
II
=
;
3

U
U
d
p
=
.
+ Näúi tam giạc :
3
I
I
d
p
=
;
dp
UU
=
.
Cäng sút tạc dủng mảch ba pha viãút theo âải lỉåüng dáy, ạp dủng cho c
trỉåìng håüp mảch ba pha näúi sao v tam giạc âäúi xỉïng:

ϕ= cos
dd
IU3P
(4.12)
4.4.2. Cäng sút phn khạng
Tỉång tỉû cäng sút tạc dủng, ta cọ cäng sút phn khạng ba pha :

CBA
QQQQ

+
+= (4.13)

CCCBBBAAA
IUIUIUQ
ϕ
+
ϕ
+
ϕ= sinsinsin
Khi mảch ba pha âäúi xỉïng thç ta cọ:

ϕ
= sin
pp
IU3Q
(4.14a)
hồûc (4.14b)
2
pp
IX3Q =
trong âọ : X
p
l âiãûn khạng pha.
hồûc
ϕ= sin
dd
IU3Q
(4.15)
4.4.3. Cäng sút biãøu kiãún

Cäng sút biãøu kiãún ca mảch ba pha âäúi xỉïng:

ddpp
IU3IU3S == (4.16)
4.4.4. Cäng sút viãút åí dảng phỉïc
Gi l cäng sút pha A, B, C viãút åí dảng säú phỉïc v
CBA
SSS
~
,
~
,
~
A
*
I
&
, ,
l säú phỉïc liãn hiãûp ca dng âiãûn pha , , , ta cọ :
B
*
I
&
C
*
I
&
A
I
&

B
I
&
C
I
&
7
(4.17a)
AA
*
AAA
jQPIUS
~
+==
&&
BB
*
BBB
jQPIUS
~
+==
&&
(4.17b)
(4.17c)
CC
*
CCC
jQPIUS
~
+==

&&
4.5. ÂO CÄNG SÚT TẠC DỦNG MẢCH BA PHA
4.5.1. Âo cäng sút mảch ba pha âäúi xỉïng cọ dáy trung tênh
W
A
P
A
*
C
B
*
0
Hçnh 4.8 Âo cäng sút mảch ba pha
dng mäüt oạt mẹt
Ti
ba
pha
âäúi
xỉïng
Nhỉ â biãút, mảch ba pha âäúi
xỉïng thç dng âiãûn âiãûn ạp cạc pha
âãưu bàòng nhau. Vç váûy âãø âo cäng
sút mảch ba pha âäúi xỉïng cọ dáy
trung tênh ta chè cáưn âo trãn mäüt pha
räưi nhán ba. Hçnh 4.8 l så âäư näúi
dáy âo cäng cäng sút tạc dủng trãn
mäüt pha.
P =3P
A
(4.18)

4.5.2. Âo cäng sút mảch ba pha khäng âäúi xỉïng cọ dáy trung tênh
Mún âo cäng sút mảch ba pha khäng âäúi xỉïng cọ dáy trung tênh, vãư ngun
tàõc cọ thãø âo cäng sút ca tỉìng pha räưi cäüng lải. Så âäư näúi dáy âo cäng sút tỉìng
pha v trãn hçnh 4.9.









W
A

P
A
*
C
B
*
W
P
B
*
*
P
C

*
*
Z
A
Z
B
Z
C
0
W
Hçnh 4.9 Âo cäng sút mảch ba pha dng ba oạt mẹt
Nhỉ váûy cäng sút ba pha :
P = P
A
+ P
B
+ P
C
(4.19)
4.5.3. Âo cäng sút mảch ba pha khäng âäúi xỉïng
Trỉåìng håüp mảch ba pha khäng âäúi xỉïng cọ dáy trung tênh, âãø âo cäng sút ba
pha ta âo cäng sút tỉìng pha räưi cäüng lải. Âäúi våïi mảch ba pha khäng âäúi xỉïng
hay âäúi xỉïng ta cọ thãø dng 2 oạtmẹt âãø âo theo så âäư näúi dáy hçnh 4.10.
8

Tháût váûy, ta tháúy hãû thäúng âiãûn ạp bàòng hai ngưn sââ tỉång âỉång
Ε
&
1
=
U
&
AC
,
Ε
&
2
=
U
&
BC
nhỉ hçnh 4.10.
Cạc ngưn tỉång âỉång ny s phạt ra cäng sút bàòng cäng sút tiãu thủ trãn
ti. Vç váûy cäng sút trãn ti s bàòng:
P
ti
= P
E1
+ P
E2
= Re
{

}
*
AAC
IU
&&
+ Re
{
}
*
BBC
IU
&&
= P
1
+ P
2
(4.20)
4.6. CẠCH GII MẢCH BA PHA ÂÄÚI XỈÏNG
Âäúi våïi mảch ba pha âäúi xỉïng thç dng âiãûn, âiãûn ạp pha v dáy cng âäúi
xỉïng, nghéa l chụng cọ trë säú bàòng nhau v lãûch pha nhau 120
0
. Vç váûy khi gii
mảch ba pha ta tạch mäüt pha âãø tênh, räưi suy ra cho hai pha kia.
4.6.1. Cạch gii mảch ba pha âäúi xỉïng näúi sao
1. Khi khäng xẹt täøng tråí âỉåìng dáy pha (hçnh 4.11).
Âiãûn ạp âàût lãn mäùi pha ca ti:

3
U
U

d
p
=
(4.21)
våïi U
d
- âiãûn ạp dáy ca mảch ba pha.
Täøng tråí pha ca ti:

2
p
2
pp
XRz +=
(4.22)
pp
XR ,
- âiãûn tråí, âiãûn khạng mäùi pha ca ti.
Dng âiãûn pha (bàòng dng dáy) ca ti:

2
p
2
p
d
p
p
dp
XR3
U

z
U
II
+
===
(4.23)
Gọc lãûch pha giỉỵa âiãûn ạp pha v dng âiãûn pha:
Ti
úi
Y
hay
Δ
W
nä
W
A
1
C
2
P
*
*
B
P
*
*
Ε
&
1
+

_
Ε
&
2
Hçnh 4.10 Âo cäng sút ba pha dng hai oạt mẹt
_
+
9

p
p
R
X
arctg=
(4.24)

Hỗnh 4.11. Maỷch ba pha õọỳi xổùng nọỳi sao
(a) (b)
A

B
C
I
d
= I
p
Z
p
Z
p

Z
p
U
p
I
p


U
d







2. Khi coù xeùt tọứng trồớ õổồỡng dỏy pha (hỗnh 4. 12).
Caùch giaới cuợng tổồng tổỷ, nhổng khi tờnh doỡng õióỷn pha vaỡ dỏy phaới cọỹng tọứng
trồớ õổồỡng dỏy vồùi tọứng trồớ taới :
Hỗnh 4.12 Maỷch ba pha nọỳi sao
õọỳi xổùng coù tọứng trồớ õổồỡng dỏy
Z
d
Z
p
A
B
C
2

pd
2
pd
d
dp
XXRR3
U
II
)()( +++
==

trong õoù :
ddd
jXRZ += laỡ tọứng trồớ õổồỡng dỏy taới õióỷn.
ppp
jXRZ +=
laỡ tọứng trồớ pha cuớa phuỷ taới.
4.6.2. Maỷch ba pha õọỳi xổùng nọỳi tam giaùc
1 Khi khọng xeùt tọứng trồớ õổồỡng dỏy pha (hỗnh 4. 13).
ióỷn aùp õỷt lón mọựi pha cuớa taới bũng õióỷn aùp dỏy:

dp
UU =
Doỡng õióỷn pha cuớa taới:

2
p
2
p
d

p
p
p
XR
U
z
U
I
+
==
(4.25)






Hỗnh 4.13. Maỷch ba pha õọỳi xổùng nọỳi tam giaùc
(a) (b)
A

Z
p
Z
p
Z
p
B
C
U

d
U
p
p
U
&

p
I
&



10
Dng âiãûn dáy :

pd
I3I =
Gọc lãûch pha giỉỵa âiãûn ạp pha v dng âiãûn pha tỉång ỉïng:

p
p
R
X
arctg=ϕ

2. Khi cọ xẹt täøng tråí âỉåìng dáy pha (hçnh 4. 14).
Trỉåïc hãút ta biãún âäøi tỉång âỉång täøng tråí näúi tam giạc thnh hçnh sao:

3

X
j
3
R
3
Z
Z
pp
Y
+==
Δ

trong âọ :
pp
jXRZ +=
Δ
l täøng tråí pha näúi tam giạc.
Sau âọ tênh nhỉ â gii åí trãn.
Hçnh 4.14 Mảch ba pha näúi tam
giạc âäúi xỉïng cọ täøng tråí âỉåìng dáy
Z
d
A
Z
p
Z
p
Z
p
B

C
U
d
U
p
Dng âiãûn dáy l :

2
p
d
2
p
d
d
d
3
X
X
3
R
R3
U
I
)()( +++
=

Dng âiãûn pha ca ti khi näúi tam giạc :

3
I

I
d
p
=


4.7. CẠCH GII MẢCH BA PHA KHÄNG ÂÄÚI XỈÏNG
Khi ti ba pha khäng âäúi xỉïng Z
A
≠ Z
B
≠ Z
C
thç dng âiãûn ạp trãn cạc pha
khäng âäúi xỉïng. Váûy mảch ba pha báy giåì l mảch phỉïc tảp gäưm nhiãưu ngưn sââ
v åí âáy chè xẹt mảch ba pha khäng cọ häø cm. Cạch gii theo cạc phỉång phạp â
trçnh by åí chỉång 3.
Ta xẹt mäüt säú trỉåìng håüp củ thãø sau:
4.7.1. Ti näúi hçnh sao Y
1. Trỉåìng håüp cọ dáy trung tênh v täøng tråí dáy trung tênh Z
0
(hçnh 4.15)
Âãø gii mảch âiãûn hçnh 4.15, ta dng phỉång phạp âiãûn ạp hai nụt. Ta cọ
âiãûn ạp giỉỵa hai âiãøm trung tênh 0’ v 0 l :

oCBA
CCBBAA
oo
YYYY
YEYEYE

U
+++
++
=
&&&
&
'
(4.26)
Thay ngưn sââ bàòng ngưn ạp, ta cọ :
11
oCBA
CCBBAA
oo
YYYY
YUYUYU
U
+++
++
=
&&&
&
'
(4.27)
Trong õoù :
A
A
Z
1
Y =
;

B
B
Z
1
Y =
;
C
C
Z
1
Y =
;
o
o
Z
1
Y =
laỡ tọứng dỏựn phổùc caùc pha cuớa
taới vaỡ dỏy trung tờnh, coỡn , , laỡ õióỷn aùp pha cuớa nguọửn.
A
U
&
B
U
&
C
U
&
Trổồỡng hồỹp nguọửn ba pha õọỳi xổùng thỗ ; ;
, thay vaỡo cọng thổùc (4.27) ta coù :

pA
UU =
&
O
120j
pB
eUU

=
&
O
240j
pC
eUU

=
&

oCBA
240j
C
120j
BA
poo
YYYY
eYeYY
UU
OO
+++
++

=

'
&
(4.28)
Sau khi tờnh õổồỹc theo cọng thổùc (4.28) ta tờnh õióỷn aùp trón caùc pha taới :
oo
U
'
&

ooAA
UUU
'
'
&&&
=

ooBB
UUU
'
'
&&&
=

ooCC
UUU
'
'
&&&

=

00
U
'
&
0

A
E
&

B
E
&

C
E
&

A
I
&
B
I
&
C
I
&
A

Z
o
Z
B
Z
C
Z
o
I
&
0
A
B
C
A
U
&
B
U
&
C
U
&
Hỗnh 4.15 Taới nọỳi hỗnh sao coù dỏy trung tờnh
+
+
+

Vaỡ doỡng õióỷn :

AA
A
A
A
YU
Z
U
I
'
'
&
&
&
==


BB
B
B
B
YU
Z
U
I

'
'
&
&
&
==


CC
C
C
C
YU
Z
U
I
'
'
&
&
&
==

ooo
o
oo
o
YU
Z
U

I
'
'
'
'
&
&
&
==
(4.29)
12
hồûc : (4.30)
CBAo
IIII
&&&&
++=
Sau khi tênh dng âiãûn I
o
bàòng (4.29) v kiãøm tra lải bàòng (4.30) âãø biãút â
tênh âụng hay sai.
2. Trỉåìng håüp cọ dáy trung tênh v täøng tråí dáy dáùn pha Z
d
(hçnh 4.16)
Phỉång phạp tênh toạn váùn nhỉ trãn, nhỉng lục âọ täøng tråí cạc pha phi gäưm
c täøng tråí dáy dáùn pha Z
d
. Vç váûy :

dA
A

ZZ
1
Y
+
=
&

dB
B
ZZ
1
Y
+
=
&

dC
C
ZZ
1
Y
+
=
&


A
I
&

B
I
&

C
I
&

A
Z

o
I
&

0
A
B
C
Hçnh 4.16 Cọ xẹt täøng tråí dáy dáùn pha
B
Z

C
Z

d
Z
d
Z

d
Z
o
Z

3. Trỉåìng håüp täøng tråí dáy trung tênh Z
0
=0
Lục ny âiãøm trung tênh ca ti O’ trng våïi âiãøm trung tênh ca ngưn O v
âiãûn ạp trãn cạc pha ca ti bàòng âiãûn ạp pha tỉång ỉïng våïi ngưn. R rng l nhåì
cọ dáy trung tênh âiãûn ạp pha trãn cạc ti âäúi xỉïng.
Tênh dng âiãûn trong cạc pha, ta ạp
dủng âënh lût Äm cho tỉìng pha riãng r:

A
A
A
Z
U
I
&
&
=
;
A
A
A
Z
U
I =

B
B
B
Z
U
I
&
&
=
;
B
B
B
Z
U
I =


C
C
C
Z
U
I
&
&
=
;

C
C
C
Z
U
I =

A
I
&

B
I
&

C
I
&

A
Z

o
I
&

0
A
B
C

Hçnh 4.17 Khäng cọ täøng tråí dáy trung tênh
B
Z

C
Z

4. Trỉåìng håüp dáy trung tênh bë âỉït hồûc khäng cọ dáy trung tênh Z
0
=
∞

Phi tênh âiãûn ạp U
O’O
nhỉ trỉåìng håüp trãn, nhỉng åí cäng thỉïc (4.27) láúy Z
0
=∞
(Y
O
= 0). Lục náưy âiãûn ạp U
O’O
cọ thãø låïn, do âọ âiãûn ạp pha ca ti khạc âiãûn ạp
pha ngún ráút nhiãưu cọ thãø gáy nãn quạ âiãûn ạp åí mäüt pha no âọ.
4.7.2. Ti näúi tam giạc
Trỉåìng håüp ti khäng âäúi xỉïng näúi hçnh tam gêac, ngưn âiãûn cọ âiãûn ạp dáy
l (hçnh 4.18).
CABCAB
UUU
&&&
,,

13
Nãúu khäng xẹt âãún täøng tråí cạc dáy pha (hçnh 4.18) âiãûn ạp âàût lãn cạc pha
ca ti l âiãûn ạp dáy ngưn, do âọ ta tênh âỉåüc dng âiãûn trong cạc pha ca ti :

AB
AB
AB
Z
U
I
&
&
=
;
BC
BC
BC
Z
U
I
&
&
=
;
CA
CA
CA
Z
U
I

&
&
=
;

AB
AB
AB
z
U
I =
;
BC
BC
BC
z
U
I =
;
CA
CA
CA
z
U
I =

p dủng âënh lût kirchhoff vãư dng, tải cạc âènh ta cọ dng âiãûn dáy:
;
CAABA
III

&&&
−=
ABBCB
III
&&&
−=

BCCAC
III
&&&
−=

Nãúu trỉåìng håüp cọ xẹt âãún
täøng tråí Z
d
ca cạc dáy dáùn pha
ta nãn biãún âäøi tỉång âỉång ti
näúi tam gêac thnh hçnh sao.
B
A
C
A
I
&
B
I
&
C
I
&

AB
I
&
BC
I
&
CA
I
&

Z
AB
Z
BC
Z
AB
Hçnh 4.18 Ti ba pha näúi tam gêac khäng âäúi xỉïng
4.8. ỈÏNG DỦNG CẠH NÄÚI HÇNH SAO V TAM GIẠC
Ngưn v phủ ti ba pha âãưu cọ thãø näúi hçnh sao hồûc hçnh tam giạc, ty theo
âiãưu kiãûn củ thãø nhỉ âiãûn ạp qui âënh ca thiãút bë, âiãûn ạp ca lỉåïi âiãûn v mäüt säú
u cáưu k thût khạc. Sau âáy ta xẹt vi trỉåìng håüp thỉåìng gàûp.
4.8.1. Cạch näúi ngưn âiãûn
a) Näúi mạy phạt âiãûn ba pha : näúi Y
b) Näúi mạy biãún ạp : näúi Y hồûc Δ ty u cáưu. Nãúu dng cho phủ ti sinh
hoảt thỉåìng näúi hçnh sao cọ dáy trung tênh Y
o
. Näúi nhỉ váûy cọ ỉu âiãøm l cọ thãø
cung cáúp hai âiãûn ạp khạc nhau : âiãûn ạp pha v âiãûn ạp dáy. Hiãûn tải åí nỉåïc ta täưn
tải hai loải lỉåïi âiãûn : 380/220V (U
d

= 380V; U
p
= 220V) v lỉåïi âiãûn 220/127V.
4.8.2. Cạch näúi phủ ti
1. Näúi âäüng cå âiãûn ba pha
Âäüng cå âiãûn ba pha gäưm ba dáy
qún, mäùi dáy qún cọ hai âáưu ra, âáưu
âáưu : k hiãûu a, b, c; âáưu cúi k hiãûu
tỉång ỉïng : x, y, z. Khi thiãút kãú ngỉåìi
ta â qui âënh âiãûn ạp cho mäùi dáy
qún. Lục âäüng cå lm viãûc u cáưu
näúi âäüng cå våïi lỉåïi âiãûn âụng âiãûn ạp
qui âënh áúy. Vê dủ âäüng cå ba pha cọ
(a)

U
d
=220VU
d
=380V
(b)
Hçnh 4.19 Cạch näúi âäüng cå âiãûn ba pha

14
õióỷn aùp qui õởnh cho mọựi dỏy quỏỳn tổùc laỡ õióỷn aùp õỷt lón mọựi pha 220V, do õoù trón
nhaợn hióỷu õọỹng cồ ghi laỡ : /Y-220/380V.
Nóỳu õọỹng cồ laỡm vióỷc ồớ lổồùi õióỷn coù õióỷn aùp dỏy U
d
= 380V thỗ õọỹng cồ phaới
nọỳi hỗnh sao (hỗnh 4.19a), coỡn nóỳu õọỹng cồ laỡm vióỷc ồớ lổồùi õióỷn coù õióỷn aùp dỏy

U
d
=220V thỗ õọỹng cồ nọỳi hỗnh tam giaùc (hỗnh 4.19b).
2. Nọỳi caùc taới mọỹt pha vaỡo lổồùi ba pha






õọỹng cồ vaỡ boùng õeỡn ỏỳy nọỳi vaỡo lổồùi õióỷn coù õióỷn aùp 220/127 V thỗ phaới nọỳi vaỡo
hai dỏy pha (hỗnh 4.20b).

]R R^

BAèI TP

Baỡi 4.1. Cho maỷch õióỷn ba pha nhổ hỗnh veợ (hỗnh 4.1):










Tuỡy thuọỹc õióỷn aùp qui õởnh
cuớa taới mọỹt pha õaợ ghi ồớ nhaợn, ta

nọỳi vaỡo lổồùi õióỷn cho phuỡ hồỹp.
Vờ duỷ õọỹng cồ mọỹt pha vaỡ boùng
õeỡn coù õióỷn aùp 220V nọỳi vaỡo
lổồùi õióỷn coù õióỷn aùp 380/220V
thỗ phaới nọỳi giổợa dỏy pha vaỡ dỏy
trung tờnh (hỗnh 4.20a). Cuợng
(a)

220/127V380/220V
(b)

Hỗnh 4.20 Caùch nọỳi taới mọỹt pha

A
B
C

A
B
C
O

i
A
Z
d
Z
1
i
B

Z
d
Z
1
i
C
Z
d
Z
1
A
B
C
Z
2
Z
2
Z
2
U
BC
O
Hỗnh 4.1
Vồùi :
(
)
0
BC
60tsin2380u += V
Z

d
= 7 + j2 .; Z
2
= 18 - j12 .; Z
l
= 6 - j4 .
Tờnh doỡng õióỷn trón caùc pha i
A
, i
B
, i
C
, vaỡ cọng suỏỳt taùc duỷng P toaỡn maỷch.
15

Baỡi 4.2. Cho maỷch õióỷn 3 pha coù nguọửn õọỳi xổùng coù sồ õọử phổùc nhổ hỗnh 4.2.


Z
dA
i
A
Z
1
i
B
Z
dB
Z
3

i
C
Z
dC
Z
2
A
B
C
U
AB
i
1
i
2
i
3
Hỗnh 4.2









Vồùi :
)30tsin(2193u
o

A
B
+=
V
Z
1
= j6 .; Z
2
= -j3 .; Z
3
= j7.
Z
dA
= 10 - j4,2 .; Z
dB
=20 + j1,8 ; Z
dC
= 50 + j2,1 .
Tờnh doỡng õióỷn i
A
, i
B
, i
C
vaỡ doỡng õióỷn trong caùc pha i
1
; i
2
; i
3

, cọng suỏỳt toaỡn maỷch.

Baỡi 4.3. Cho maỷch õióỷn 3 pha coù nguọửn õọỳi xổùng nhổ hỗnh 4.3.


R
A
L
A
C
A
A

B
C
N
R
B
L
B
R
C
C
C
R
N
L
N
i
A

i
B
i
C
i
N
U
CA
Hỗnh 4.3











Bióỳt : u
CA
=
2
220 sint V; R
A
= R
C
= 5; R
B

= 7
HL
A
314
3
=
;
HL
B
314
5
=
;
FCC
AC
157
3
==
; f = 50 Hz
Tờnh i
A
, i
B
, i
C
, vaỡ cọng suỏỳt toaỡn maỷch trong caùc trổồỡng hồỹp sau:
a) Khi R
N
= 2 ; HL
N

134=
b) Khi L
N
= R
N
= 0.

16

Baỡi 4.4. Cho maỷch 3 pha coù nguọửn õọửi xổùng nhổ hỗnh veợ sau :
Bióỳt u
BC
= 380
2
sint V; R
A1
= R
A2
= 3 , R
B1
= R
C1
= 2; R
B2
= 1 ,
R
C2
= 5 ,
H
314

1
LL
2B1A
== H
314
1
L
2A
=
, L
B1
= 2L
B2
,
F
314
1
CC
2C1A
==
;
F
157
3
CC
1C1B
==
,
F
157

1
C
2A
=
, f = 50 HZ
Tờnh doỡng õióỷn i
A,
i
B
, i
C
vaỡ sọỳ chố Vọnkóỳ vaỡ cọng suỏỳt toaỡn maỷch khi :
1. K mồớ. 2. K õoùng.

C
A
A

B

C

N

R
A
L
A
C
A

R
B
C
B
L
B
R
C
C
C
R
A
L
A
R
B
L
B
R
C
C
C
i
A
i
B
i
C
U
BC

V
K
Hỗnh 4.4















Baỡi 4.5. Cho maỷch ba pha õọỳi khọng nhổ hỗnh 4.5, xổùng coù nguọửn õọỳi xổùng u
CA
=
173sin(314t + 150
o
) V, taới Z
BC
= 50 ; Z
CA
= 20 +j20 vaỡ Z
AB
= -j40 .

Xaùc õởnh sọỳ chố cuớa wat meùt, tổỡ õoù tờnh cọng suỏỳt tióu thuỷ cuớa taới,
aùp sọỳ : P
1
= 50.15 W; P
2
= 623.88 W;
P = P
1
+ P
2
= 675.1 W.
A
B
C
R

L

R

C

W
W
P
1
P
2
Hỗnh 4.5

17
Baỡi 4.6. Cho nguọửn ba pha õọỳi xổùng coù U
BC
= 380V. Tọứng trồớ õổồỡng dỏy Z
d
= 3 +
j4 ; tọứng trồớ taới Z
1
= 6 + j8 ; Z
2
= 12 + j15. Xaùc õởnh doỡng õióỷn trong caùc
nhaùnh vồùi caùc trổồỡng hồỹp sau :
a. Khi coù dỏy trung tờnh. b. Khi õổùt dỏy trung tờnh. c. Khi sổỷ cọỳ õổùt maỷch taỷi N
nhổ hỗnh 4.6.

O
Z
d
Z
1
i
A
Z
d

i
C
Z
d
Z
1
A

C
U
BC
Z
2
Z
2
Z
2
O
O
i
B
Z
1
B
N
N
Hỗnh 4.6

Baỡi 4.7. Maỷch ba pha õọỳi xổùng taới thuỏửn trồớ nọỳi Y, õióỷn aùp dỏy cuớa nguọửn laỡ U
d
=
220 V. Bũng phổồng phaùp õọử thở veùctồ xaùc õởnh õióỷn aùp trón caùc pha cuớa taới khi
maỷch khọng coù dỏy trung tờnh trong caùc trổồỡng hồỹp sau:
1. ổùt dỏy pha A ?
2. Ngừn maỷch pha A ?
3. ổùt pha A vaỡ B khi maỷch khọng coù dỏy trung tờnh ?
4. ổùt pha A vaỡ B khi coù dỏy trung tờnh ?
aùp sọỳ:
1. U
A
= 190,5V; U
B
= U
C
= 110V
2. U
A
= 0; U
B
= U

C
= 220V
3. U
B
= U
C
= 220V; U
C
= 0; 4. U
A
= U
B
= U
C
= 127V
Baỡi sọỳ 4.8. Nguọửn ba pha õọỳi xổùng cung cỏỳp cho taới pha õọỳi xổùng nọỳi Y coù dỏy
trung tờnh. Bióỳt luùc õoù doỡng õióỷn trong caùc pha cuớa taới I
A
= I
B
= I
C
=1A. Xaùc õởnh
caùc doỡng pha vaỡ doỡng trung tờnh khi:
1. Hồớ maỷch pha A
2. Hồớ maỷch pha A vaỡ B
3. Hồớ maỷch pha A khi khọng coù dỏy trung tờnh
4. Ngừn maỷch pha A khi khọng coù dỏy trung tờnh
aùp sọỳ:
1. I

A
= 0; I
B
= I
C
= I
0
= 1A; 2. I
A
= I
B
= 0; I
C
= I
0
= 1A
3. I
A
= 0; I
B
= I
C
= 0,876A; 4. I
A
= 3A; I
B
= I
C
= 1,73A
18

Baỡi sọỳ 4.9. Hai õọỹng cồ õióỷn ba pha õổồỹc cung cỏỳp õióỷn tổỡ nguọửn ba pha õọỳi xổùng
coù aùp dỏy U
d
= 220V. Cuọỹn dỏy cuớa õọỹng cồ thổù nhỏỳt nọỳi coù cọng suỏỳt P
1
=
3,3kW, cos
1
= 0,86. Cuọỹn dỏy õọỹng cồ hai nọỳi Y coù cọng suỏỳt P
2
= 2,15kW,
cos
2
= 0,707.Xaùc õởnh doỡng õióỷn cuớa lổồùi õióỷn
aùp sọỳ: I
C
= 17,8A.

Baỡi 4.10. Mọỹt maỷch õióỷn ba pha bọỳn dỏy khọng õọỳi xổùng nhổ hỗnh veợ (hỗnh 2), coù
õióỷn aùp nguọửn õọỳi xổùng U
d
= 380 V. Maỷch cung cỏỳp õióỷn cho hai õọỹng cồ vaỡ taới
aùnh saùng. ọỹng cồ mọỹt nọỳi hỗnh sao (Y) coù P
1
= 13kW;
1
= 0,87; cos
1
= 0,87;
hóỷ sọỳ taới =I/I

õm
= 0,85. ọỹng cồ 2 nọỳi hỗnh tam giaùc coù P
2
= 40kW;
2
= 0,89;
cos
2
= 0,87;
hóỷ sọỳ taới =
I/I
õm
= 0,95. Taới
aùnh saùng P
A
=
4,4kW; P
B

=6,6kW; P
B
C
=
2,2kW. Tờnh
doỡng õióỷn I
A
, I
B

, I

C
, I
o
?
A


2
I
B
I
C
I
A
B
C
O
I
0

1
Hỗnh 4.7


Baỡi 4.11. Cho maỷch ba pha õọỳi xổùng nhổ hỗnh 4.8 coù caùc thọng sọỳ sau :
R
A
= 5 ; x
LA
= 6 ; x

CA
= 8 ; R
B
= 3 ; xB
CA
= 4 ; x
LB
= 5
R
C
= 4 ; x
CC
= 6 ; U
CA
= 380 (V)

A
i
A
R
A
L
A
C
A
R
B
C
B
L

B
R
C
C
C
B

C

N

i
B
i
C
U
CA
K

Hỗnh 4.8

19
Tờnh doỡng õióỷn I
A
; I
B
; I
C
trong caùc trổồỡng hồỹp sau :
1. Khi dỏy trung tờnh coù tọứng trồớ Z
N
= 1 + j2
2. Khi dỏy trung tờnh coù tọứng trồớ bũng 0.
3. Khi dỏy trung tờnh bở õổùt taỷi K.

Baỡi 4.12. Mọỹt õọỹng cồ õióỷn ba pha õọỳi xổùng nọỳi tam giaùc () tióu thuỷ cọng suỏỳt
taùc duỷng tổỡ lổồùi õióỷn P
1
= 13,2kW, õổồỹc mừc vaỡo nguọửn õióỷn ba pha õọỳi xổùng, coù
õióỷn aùp pha laỡ , , . Cho bióỳt doỡng
õióỷn dỏy coù trở sọỳ hióỷu duỷng 25 A. Tờnh vaỡ vióỳt bióứu thổùc doỡng õióỷn dỏy i
V220U
A
=
&
Ve220U
o
120j

B

=
&
Ve220U
o
240j
C

=
&
A
, i
B
, i
C

vaỡ doỡng õióỷn pha i
AB
, i
BC
, i
CA
õóứ dổồùi daỷng thồỡi gian ?

]R R^