Bài giảng Mạch điện - Chương 4: Mạch điện ba pha

Nội dung text: Bài giảng Mạch điện - Chương 4: Mạch điện ba pha

1. Chương 4. 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 UUUUab a b ba (4.1) a. Uab = Áp qua ab UUUab ac cb (4.2) b. Iab = Dòng từ a đến b IIab ba (4.3) (4.4) c. Zab = TTTĐ nối a với b ZZab ba ! Không cần CQC UZIab ab ab (4.5) 1
2. 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) H 4.2 b) UUax p  a ! Chỉ cần biết Uax UU  120 UU  120 by p a (4.6) by ax UUcz p  a 240 UUcz ax  240 2
3. 3. NA3ÞCB Đấu Sao (Y) (H 4.3) a) b) U AHD pha ! p H 4.3 Ud AHD dây a. Áp pha = (Uan, Ubn, Ucn); Áp dây = (Uab, Ubc, Uca) b. Quan hệ giữa Áp pha và Áp dây  UUd 3 p  UU 3  30 (4.7) ab an 3 Uab nhanh pha30 sovới U an
4. 4. NA3ÞCB Đấu Tam Giác ( )(H 4.4) Áp dây = Áp pha = (Uab, Ubc, Uca) H 4.4 UUd p (4.8) 5. Tải 3ÞCB đấu Y (H 4.5a) hoặc (H 4.5b) Zp TT pha Zp R p jX p ZZp p j a) H 4.5 b) 4
5. 4.2. Hệ Thống 3Þ Y-Y CB (H 4.6) 1. Định Nghĩa. H 4.6 Zp R p jX p a. (Uan, Ubn, Ucn) = Áp Pha Nguồn Zp Z p j 5 b. (Uab, Ubc, Uca) = Áp Dây Nguồn Zd R d jX d
6. c. (,,).UUUAN BN CN Áp Pha Tải d.(,,).UUUAB BC CA Áp Dây Tải e.(,,)UUUaA bB cC Sụt Áp Trên Đường Dây f.(,,)IIIna nb nc Dòng Pha Nguồn g. (,,)IIIAN BN CN Dòng Pha Tải h. (,,)IIIaA bB cC Dòng Dây ! Tất cả áp và dòng trên đều có THỨ TỰ THUẬN, và chỉ cần biết 1 trong 3. Ví dụ: UUUUIIca ab  240 ; BN CN  120 ; bB aA  120 6
7. 2. Giải Mạch 3Þ (H 4.6) trên cơ sở Mạch 1Þ (H4.7) Zp R p jX p Zp Z p j Zd R d jX d H 4.7 U III an a. Dòng na aA AN (4.9) ZZp d b. Áp UZIUZIUUAN p AN; aA d aA ; AB AN 3  30 (4.10) Nếu đặt UUUUIIIIAB d;;; AN p aA d AN p (4.11) thì Ud 3 U p ; I d I p ( TảiY ) 7
8. 3. Công Suất, Tổn Hao, và Hiệu Suất (CS, TH, HS) a. CS do tải 3Þ tiêu thụ (4.12) PUIQUISUI 3p p cosj ; 3 p p sin j ; 3 p p (4.13) PUIQUISUI 3d d cosj ; 3 d d sin j ; 3 d d 2 2 2 (4.14) PIRQIXSIZ 3p p ; 3 p p ; 3 p p b. TH Trên Đường Dây 3Þ 2 2 (4.15) PIRQIXth 3 d d ; th 3 d d c. CS do Nguồn 3Þ phát ra 2 2 (4.16) PPPQQQSPQP th;; P th P P P 8
9. d. HS Tải Điện PP % 100 100 (4.17) PPPP th Rp ! % 100 (4.18) RRp d 4. Tính CSTD, CSPK, CSBK bằng CS Phức 2 (4.19) a. SUIZ 3AN AN 3 pI p P jQ 2 b. SUIZth 3 aA aA 3 dI d P th jQ th (4.20) c. SUIp 3 an na P P jQ P (4.21) 9
10. 4.3 Hệ thống 3Þ Y- CB, Zd = 0 (H 4.8) a) H 4.8 b) (4.22) 1. Áp: UUUUab an3  30 ; AB ab U 2. Dòng: AB IAB ; IIaA AB 3  30 (4.23) Zp ! Nếu đặt UUUIIIIAB d p;; aA d AB p thì UUIId p; d 3 p (TẢI ) (4.24) 10
11. 4.4. Hệ thống 3Þ Y- CB, Zd 0 (H4.9a) a) H 4.9 b) B1. Biến Tải (Zp) thành Tải Y (Zp/3) (H4.9b) UIan aA B2. IIIIna aA AN ; AB  30 (4.25) ZZp/3 + d 3 B3. UZIUZIUUAN ( p/3) AN ; aA d aA ; AB AN 3  30 (4.26) 11
12. 4.5. Hệ thống 3Þ Y-Y KCB, Zn = 0 (H 4.10a) a) H 4.10 b) B1. Tách mạch 3Þ thành 3 mạch 1Þ độc lập (H4.10b) Uan B2 IIIna aA AN (4.27) ZZd AN B3 IIIINn AN BN CN (4.28) 12
13. 4.6. Hệ Thống 3Þ Y- KCB, Zd = 0 (H 4.11) B1. UUab an 3  30 (4.29) B2. UUAB ab (4.30) UAB B3. IAB (4.31) ZAB (4.32) B4. IIIaA AB CA 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: SSSSUIUIUIP na nb nc an na bn nb cn nc ()()()Pna jQ na P nb jQ nb P nc jQ nc P P jQ P 13
14. 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 định bởi  Hoặc TGTT (Rpk , X pk , Z pk ,Z p ) ( H 4.12 b ) 14  Hoặc TGCS (Pk , Q k , S k ,S k ) ( H 4.12 c )
15. 1. Bài Toán 1. Biết UZZan,, dvà pk B1. Biến đổi Y rồi tính Zptđ của n tải B2. TínhIaA rồi dùng Công Thức Chia Dòng 2. Bài toán 2. Biết Ud U AB và S k. Tính lần lượt: 2 2 B1. PPQQSPQ k;;  k (4.33) B2. IISUd aA / 3 d (4.34) B3. 2 2 PIRQIXd 3 d d ; d 3 d d (4.35) 2 2 B4. PPPQQQSPQP d;; P d P P P (4.36) B5. UUSIPab dP P/3 d ; cosj P P /SP (4.37) 15
16. 4.8. Hệ thống 3ÞCB với tải là động cơ 3Þ (H 4.13) H 4.13  ĐC3Þ là 1 Tải Điện 3Þ có HSCS = cosj và biến CS Điện Vào P1 thành CS Cơ Ra P2  HS của ĐC3Þ là  P2 / P1 (4.38) P2 ! Id (4.39)  j 3Ud cos 16