kỹ thuật điện khoa kỹ thuật điện tử

ó thể thấy đời sống càng hiện đại càng không thể thiếu sự hiện diện của các thiết bị điện và điện tử. Các thiết bị này có mặt khắp mọi nơi và phục vụ cho mọi lợi ích của con người, từ sinh hoạt cho đến sản xuất. Cũng chính vì vậy, ngành Kỹ thuật điện (Kỹ thuật điện, điện tử) luôn là một ngành học quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật và “Ngành Kỹ thuật điện (Kỹ thuật điện, điện tử) là gì? Ra trường làm gì?” là câu hỏi được nhiều bạn thí sinh nhắc đến khi tìm hiểu về ngành học này. Bài viết dưới đây sẽ giúp cho những bạn đang mong muốn theo đuổi ngành Kỹ thuật điện (Kỹ thuật điện, điện tử) giải đáp được thắc mắc của mình để định hướng tương lai nhé! Ngành Kỹ thuật điện (Kỹ thuật điện, điện tử) là gì? Kỹ thuật điện hay còn gọi Kỹ thuật điện, điện tử là ngành học nghiên cứu và áp dụng các vấn đề liên quan đến điện, điện tử và điện từ với nhiều chuyên ngành nhỏ như năng lượng, điện tử học, hệ thống điều khiển, xử lý tín hiệu, viễn th

Trang 1

Bài giảng

KỸ THUẬT ĐIỆN

Trang 2

CHỦ ĐỀ 4 MẠCH ĐIỆN HÌNH SIN BA PHA

Trang 3

4.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ

MẠCH ĐIỆN BA PHA

Trang 4

 Mạch điện 3 pha ngày nay thường dùng rộng rãi trong công nghiệp, vì có nhiều ưu điểm Để tạo điện 3 pha, dùng máy phát điện đồng bộ 3 pha.

Khi roto quay, từ trường lần lượt quét các dây quấn stato và cảm ứng vào trong các dây quấn này các suất điện động sin cùng biên độ, tần số, lệch nhau 120 độ

Trang 5

Nếu chọn pha ban đầu là eA trên dây quấn AX bằng 0 thì biểu thức tức thời

Trang 6

Mạch điện 3 pha có nguồn và tải 3 pha đều đối xứng gọi là mạch điện 3 pha đối xứng, khi đó ta có

E

E A   B   C 

Trang 7

Suất điện động, điện áp, dòng điện mỗi pha là Ep, Up, Ip

Kí hiệu đầu pha là A, B, C, cuối pha là X, Y, Z

Các pha tải có ZA=ZB=ZC thì gọi là tải đối xứng

Nếu có1 pha có tổng trở khác thì tải đó không đối xứng

Trang 8

4.2 MẠCH ĐIỆN BA PHA PHỤ TẢI NỐI SAO

Trang 9

Nguồn: ba điểm X, Y, Z nối lại tạo thành trung tính nguồn

Tải: ba điểm Xˊ, Yˊ, Zˊ nối lại tạo thành trung tính tải

Trang 10

2 Quan hệ giữa đại lượng dây và pha trong cách nối hình sao đối xứng:

Trang 11

a Quan hệ giữa dòng điện dây và pha: Id =Ip

b Quan hệ giữa điện áp: Ud= Up

c Điện áp Ud nhanh pha so Up tương ứng 1 góc 30°

Trang 12

4.3 MẠCH ĐIỆN BA PHA PHỤ TẢI NỐI TAM GIÁC

Nối hình tam giác ta lấy điểm cuối của pha này nối với điểm đầu pha kia (hoặc nối điểm đầu của pha này với điểm cuối của pha kia) tạo thành mạch kín A

Z

Trang 13

Lấy đầu pha này nối với cuối pha kia

Trang 14

2 Các quan hệ giữa đại lượng dây và đại lượng pha trong cách nối hình tam giác đối xứng:

Trang 15

a Quan hệ giữa điện áp dây và điện áp pha: Ud = Up

b Quan hệ giữa dòng điện : Id = p

c Dòng điện Id chậm pha so Ip tương ứng một góc 30o

Trang 16

4.4 CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN BA PHA

U 3 I

U 3 Q

P

  w I

R 3 cos

I U 3 cos

I U 3

 VAr 

I X 3 sin

I U 3 sin

I U 3

Cũng hình thành tam giác vuông công suất 3 pha

  w cos

I U cos

I U

P3p  A A A  B B B  C C C

Trang 17

4.5 ĐO CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN BA PHA

1 Mạch điện 3 pha 4 dây đối xứng:

P3p= 3.P1p

Trang 18

2 Mạch điện 3 pha 4 dây không đối xứng:

P3p=PA+PB+PC

Trang 19

3 Mạch điện 3 pha 3 dây không đối xứng:

P3p = P1+P2 Oát kế 3 pha hai phần tử

Trang 20

4.6 CÁCH GIẢI MẠCH ĐIỆN

BA PHA ĐỐI XỨNG

1 Giải mạch điện ba pha tải nối hình sao đối xứng:

a Khi không xét tổng trở đường dây pha (Zd = 0)

Trang 21

a Khi không xét tổng trở đường dây pha (Zd = 0)

Dòng điện dây và pha được tính:

2 p

d 2

p

2 p

p p

d

X R

3

U X

R

U z

U I





Công suất tác dụng trên tải 3 pha đối xứng:

2 p p p

p d

d p

2 p p p

p d

d p

Trang 22

b Khi có xét tổng trở của đường dây pha (Zd = Rd + jXd ≠ 0)

Trang 23

b Khi có xét tổng trở của đường dây pha (Zd = Rd + jXd ≠ 0)

Dòng điện dây và pha:

2 p d

d 2

p d

2 p d

p p

d

) X X

( )

R R

( 3

U )

X X

( )

R R

(

U z

U I

p

d

R R

X

X arctg

Trang 24

2 Giải mạch điện ba pha tải nối tam giác đối xứng:

a Khi không xét tổng trở đường dây (Zd = 0)

Tải nối hình tam giác đối xứng khi không xét tổng trở

A

BC

A

Ud

Trang 25

a Khi không xét tổng trở đường dây (Zd = 0)

Dòng điện pha qua tải:

p

2 p

2

d p

p p

XR

Uz

UI

Xarctg





2 p p p

p d

d p

2

d p

d

XR

U3

I3

p d

d p



Trang 26

b Khi có xét tổng trở đường dây (Zd ≠ 0)

Chuyển tải nối tam giác đối xứng thành nối hình sao đối xứng nên:

3

Xj3

R3

Z

ZpY  p  p  pNên dòng điện dây và pha:

3

II

)3

XX

(

)3

RR

(3

U

2

p d

2

p d

d p

Trang 27

BA PHA KHÔNG ĐỐI XỨNG

1 Giải mạch điện ba pha tải nối sao không đối xứng:

a Khi tổng trở dây trung tính và dây dẫn không đáng kể

Tải nối hình sao không đối xứng khi tổng trở dây dẫn Z0

Trang 28

a Khi tổng trở dây trung tính và dây dẫn không đáng kể

Dòng điện trên các pha được tính

A

A A

Z

UI

Z

UI

Z

UI





Theo định luật Kirchhoff 1 ta tính: I0  IA  IB IC  0

Công suất tác dụng tải 3 pha không đối xứng:

2 C C

2 B B

2 A A C

B A

p

2 C C

2 B B

2 A A C

B A

p



Trang 29

b Khi tổng trở dây trung tính và dây dẫn đáng kể

Tải nối hình Sao không đối xứng có dây trung tính và

A

ZA

ZB

ZCO’

UP

Trang 30

Để giải mạch, tính điện áp giữa 2 điểm trung tính nguồn và tải như sau :

0 C

B A

C C

B B

A

A 0

' 0

YY

YU

Y

UU

1Y





d B

1Y





d C

1Y

Trang 31

Sau khi tính được ta tính các dòng điện dây như sau:U 0 ' 0

d A

0 ' 0

A A

ZZ

U

UI

0 ' 0

B B

ZZ

U

UI

0 ' 0

C C

ZZ

U

UI

II

I0 A  B  C 



Trang 32

2 Giải mạch điện ba pha tải nối tam giác không đối xứng:

a Khi tổng trở dây dây dẫn không đáng kể ( Zd = 0 )

Tải nối hình tam giác không đối xứng khi tổng trở dây

dẫn không đáng kể ( Zd = 0 )

A

CB

A I



B I



C I



AB I

Trang 33

a Khi tổng trở dây dây dẫn không đáng kể ( Zd = 0 )

Dòng điện các pha được tính

AB

AB AB

Z

UI

Z

UI

Z

UI

I    IB IBC  IAB IC ICA  IBC

Trang 34

b Khi tổng trở dây dây dẫn đáng kể ( Zd ≠ 0 )

Chuyển tải nối hình tam giác không đối xứng sang nối hình sao không đối xứng ta có:

CA BC





CA BC





CA BC





Trang 35

b Khi tổng trở dây dây dẫn đáng kể ( Zd ≠ 0 )

Trang 36

b Khi tổng trở dây dây dẫn không đáng kể ( Zd ≠ 0 )

Dùng phương pháp điện áp 2 nút tính điện áp , sau đó tính các dòng điện dây như sau:

0 ' 0



U

d A

0 ' 0

A A

Z Z

U

U I

0 ' 0

B B

Z Z

U

U I

0 ' 0

C C

Z Z

U

U I

A AB

Z

I Z I

Z I

B BC

Z

I Z I

Z I

C CA

Z

I Z I

Z I



Trang 37

4.8 CÁCH NỐI NGUỒN VÀ TẢI TRONG

1 Cách nối nguồn điện: có thể nối sao hoặc tam giác

Nguồn điện ba hạ áp pha thường nối hình sao có dây trung tính để tránh dòng điện chạy quẩn

2 Cách nối động cơ điện ba pha vào nguồn 3 pha

Tùy theo điện áp của mạng điện 3 pha và điện áp định mức mỗi pha động cơ, thì ta có thể nối hình sao hoặc tam giác cho dây quấn động cơ 3 pha

Chẳng hạn động cơ có điện áp thiết kế cho mỗi dây quấn

là 220V, do đó trên nhãn hiệu của động cơ ghi là: Δ/Y –

220V/380V

Trang 38

Nên khi nối động cơ ấy vào làm việc ở

mạng điện có điện áp dây là 380V thì

động cơ phải được nối hình sao (hình a)

vì lúc đó điện áp đặt lên mỗi dây quấn

pha của động cơ sẽ là điện áp pha, bằng

đúng điện áp quy định

Nếu động cơ ấy làm việc ở nguồn có điện

áp dây là 220V thì động cơ phải được nối

hình tam giác, lúc đó điện áp đặt lên mỗi

dây quấn bằng điện áp dây 220V, đúng

Trang 39

3 Cách nối các tải một pha vào nguồn 3 pha

- Trong nguồn 3 pha, nên sử dụng điện áp pha cho tải 1 pha

thì có nhiều ưu điểm hơn

- Do đó nên chọn điện áp định mức của tải 1 pha bằng điện

áp pha của nguồn 3 pha.Tránh dùng điện áp dây

• Cho nên khi chọn thiết bị điện 1 pha, ta cần chọn điện áp thiết

bị bằng điện áp pha, như vậy ta sử dụng một dây pha và dây trung tính Điện áp đặt lên mỗi đèn, mỗi tải là điện áp pha Nhờ

có dây trung tính nên mặc dù tải không đối xứng, điện áp đặt lên các bóng đèn không vượt quá điện áp pha, và khi cầu chì pha nào bị cháy đứt thì chỉ pha ấy mất điện Nên tránh sử dụng điện áp dây ( như hình b ) trừ trường hợp tải đặc biệt

4.8 CÁCH NỐI NGUỒN VÀ TẢI TRONG MẠCH

ĐIỆN BA PHA

Trang 40

đèn 220V

380V/220V A

B C N

b)

4.8 CÁCH NỐI NGUỒN VÀ TẢI TRONG MẠCH

ĐIỆN BA PHA

Tiêu đề	Kỹ thuật điện khoa kỹ thuật điện tử
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật điện
Thể loại	Bài giảng
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	40
Dung lượng	1,09 MB