giáo án điện tử công nghệ: cấu tạo động cơ ba pha pdf

ChươngưưIưư:ưưưưưưưưưưưmạch điện ba phaI- dòng điện xoay chiều 1... b, Đoạn mạch thuần điện dung h.1.5TụưđiệnưưtrongưmạchưxoayưchiềuưcóưdungưkhángưkýưhiệuưlàưX cư .ư Dungưkhángưtỉưlệưvới

ChươngưưIưư:ưưưưưưưưưưưmạch điện ba pha

I- dòng điện xoay chiều

1 Khái niệm :

•ưChoưưmộtưkhungưưdâyưquayưưtrongưưtừưưtrườngư:

N

S



ư*ưHaiưcạnhưdàiưưcuảưưkhungưdâyưcắtư

quaưđườngưsứcưcủaưtừưtrườngưnênưưcảmưư ứngưSĐĐưưEư=ư2BLVsin

*ưNếuưkhungưcóưnưvòngưdâyư,ưSĐĐưcảmư ứngưlàư:ưeư=ưn.2.B.L.V.sin

*ưĐặtưEmư=ưnư.B.L.V.ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư

ưưưưưưưưưưưưưưưưeư=ưEmư.ưsinư=ưEmư.ưsinư

tư

Trongưđóư ưlàưvậnưtốcưgócư ư;ưtưlàưkhoảngưthờiưgianưquay

Cách tạo ra dòng điện

xoay chiều 1 pha

thiênưquaưmộtưcuộnưdâyư:

Trongưcuộnưdâyưsuấtưhiệnư mộtưSưĐưĐưxoayưchiềuưhìnhư sinư,ưKhiưưnốiưưhaiưđầuưcuộnư dâyưvớiưphụưưtảiưRư,ưưthìưưhaiư

đầuưcủaưưưtảiưsẽưưcóưmộtưưđiệnư

ápưxoayưưchiềuưưU=ưưUm.sinưư hayưU=ưưUm.ưsinưtư

Trong đó :

Uưlàư

ưlàư

tưưlàư

Umưlàư

Dòngưđiệnưưquaưtảiưcũngưưbiếnưưthiênưtuầnưhoànưtheoưhàmưsốưư

hìnhưưsinưvàưcóưưtrịưsốưcựcưđạiưlàưIm

S

N

R



TừưưbiểuưưthứcưU=ưưUm.sinưư,ưcóưưthểưưvẽưđồưthịưcủaưưđiệnưápưưUư nhưưưsauư:

T

U

t O

Trong đó :

•ưư=ưtư=ư2.t

•ưTưgọiưlàưchuưkỳ (tínhư

bằngưưgiâyư)

ưlàưưsốưưchuưưkỳưthựcưhiệnư

ưđượcưtrongư1ưgiâyưgọiưlàưưtầnư

ưsốư(tínhưưbằngưưHzư)

Cácưưtrịưsốưhiệuưdụngưđượcưđoưbằngưđồngưưhồưđoưđiệnưvàưưchúngưđư ợcưxấcưđịnhưbằngưcácưcôngưthứcư:

2

m

I

U 

2

m

E

E 

2 Tổng trở của mạch xoay chiều:

a, Đoạn mạch thuần điện trở (h.1.3):

~

u

i

R

uư,ưi

t O

Địnhưluậtưômưđượcưviếtư:

R

U

I 

•ưDòngưđiệnưiưtrongưưmạchưtrùngưphaưưvớiưđiệnưưápưu.

•ưĐiệnưnăngưbiếnưđổiưthànhưnhiệtưnăngư,ưcôngưưsuấtưưcủaưưđiệnưtrởưư

tiêuưthụưlà:ư Pư=ưRưI 2

M¹ch thuÇn ®iÖn trë lu«n tiªu thô c«ng suÊt d ¬ng

ë d¹ng nhiÖt

u­,­i

t O

P

b, Đoạn mạch thuần điện cảm (h.1.4)

~

u

l

i

t

U O

I P

2



2





Cuộnưdâyưđiệnưcảmư(cuộnưcảm)ưtrongưmạchưxoayưchiềuưcóưcảmư

khángưX L ưCảmưkhángưtỉưlệưvớiưtầnưsốưdòngưđiệnưvàưđiệnưcảmưcủaư cuộnưdây

X L =2 L ƒL LưđoưbằngưHư(henưriư)

X L đoưbằngưư(ôm)

ĐốiưvớiưđoạnưmạchưthuầnưđiệnưcảmưđịnhưluậtưÔmưđượcưviết:

L

X

U

I  ; Nêuưnhậnưxétưvềưphaưcủaưdòngưđiệnưvàưđiệnưápư?

NêuưnhậnưxétưvềưcôngưsuấtưtiêuưthụưPưtrongưmạch?

U

I O



b, Đoạn mạch thuần điện dung (h.1.5)

TụưđiệnưưtrongưmạchưxoayưchiềuưcóưdungưkhángưkýưhiệuưlàưX cư ư

Dungưkhángưtỉưlệưvớiưtầnưsốưdòngưđiệnưvàưđiệnưdungưcủaưtụ.

ưưư CưđoưbằngưF(faưra) X

cư đoưbằngưư(ôm)

ĐốiưvớiưđoạnưmạchưthuầnưđiệnưcảmưđịnhưluậtưÔmưđượcưviếtư:

fc

C

X





2

1

; Nêuưnhậnưxétưvềưphaưcủaưdòngưđiệnưvàưđiệnưápư?

~

u

c

i

C

X

U

I 

NêuưnhậnưxétưvềưcôngưsuấtưtiêuưthụưPưtrongưmạch?

U

O

I P

2



2





t

U

I

O



VÝ­dô2­:­t×m­dung­kh¸ng­cña­®iÖn­cã­C­=1F­khi­tÇn­sè­dßng­®iÖn­ lµ­50Hz­.

Gi¶i­– TÝnh dung kh¸ng theo c«ng thøc :­TÝnh­dung­kh¸ng­theo­c«ng­thøc­:

fc C

X



 2

1

C­=1F­=10­– TÝnh dung kh¸ng theo c«ng thøc :­6­ F





 6 3,18.103

10 50 14 3 2

1

C

X

VÝdô­1:­t×m­c¶m­kh¸ng­cña­cuén­d©y­cã­®iÖn­c¶m­L=­1mH.tÇn­sè­ dßng­®iÖn­lµ­50Hz­.

Gi¶i­– TÝnh dung kh¸ng theo c«ng thøc :­TÝnh­c¶m­kh¸ng­theo­c«ng­thøc­: X L =2 L ƒL

L­=1mH=10 -3 H

X L ­=­2.3,14.50.10 -3 ­=­0.31

~

i C

R

TổngưtrởưcủaưmạchưR,L,Cưnốiưtiếpưđượcưtínhư bằngưcôngưthức:

2 2

2

2 ( X X ) R X R

Z   L  C  

X=X L -X C ưgọiưlàưcảmưkháng Z,Xưđoưbằngư

*ư KhiưX L >X C ưmạchưcóưtínhưđiệnưcảm,ưIưchậmư phaưhơnưu

* ưKhiưX L <X C ưmạchưcóưtínhưđiệnưdung,ưIưnhanhư phaưhơnưu

* ưGocưlệchưphaưưgiữaưiưvàưuưđượcưxácưđịnhư

bởiưcôngưthứcư:

Z

R





cos

Z

R

X



i C

R

ĐịnhưluậtưômưchoưđoạnưmạchưR,L,Cưnốiưtiếpưđượcưviếtư: Z

U

I 

Víưdụư3:ưmắcưnốiưtiếpưđiệnưtrởưR=110ưư,ư

cuộnưdâyưcóưđiệnưcảmưL=0,318ưHưvàưtụư

C=31,8ưFưvàoưnguồnưđiệnưU=220Vưvàưtầnư

sốưf=::44ấ44::Hz Xácưđịnhưtổngưtrởưvàưdòngưđiệnưtrongưmạchư.

Giải :ưSơưđòưmạchưđiệnưvẽưtrênưhìnhư1.6 Cảmưkhángư:ưưưưưưưưưưưX L =2fưLư=::44ỗ44::

Dungưkhángư:

fc C

X



 2

1

=::44ỗ44::

Tổngưtrởưưđượcưtínhưbằngưcôngưthức:

2 2

2

R

Z

U

110

220







II dòng điện ba pha

1 Khái niệm : Đểưtạoưraưdòngưđiệnưbaưpha,ưtaưdùngưmáyưphátư

điệnưbaưphaưgồmưbaưcuộnưdâyưAXư,ưBY,ưCZư.ưMỗiư cuộnưlàưmộtưpha.

Sơ đồ nguyên lý máy phát điện ba pha

* ưKhiưnamưchâmưquayưđều,ưtrongư mỗiưcuộnưdâyưxuấtưhiệnưmộtưs.đ.đư xoayưchiềuưmộtưpha.ưS.đ.đưtrongư cácưcuộnưdây.ưBằngưnhauưvềưbiênư

độưvàưtầnưsố,ưnhưngưlệchưphaưvơíư nhauư120 0 ư(13ưchuưkỳ).ư

* ưMỗiưS.đ.đưđóưsinhưraưtrênưmỗiư tảiưdòngưđiệnưmộtưphaưbằngưnhauư vềưtầnưsốư,ưlệchưnhauư120 0ư gọiưlàư dòngưđiệnưbaưphaư.

*ư Mạchưđiệnưbaưphaưgồmư:ưphaưA,ư phaưB,ưphaưC.

N

s

Hình 1.7a

A

B C

2 Nối hình sao và tam giác

a.ưNốiưhìnhưsaoư:

*ưNốiưhìnhưsaoưlàưcáchưnốiưchụmư3ưưđiểmưcuốiưcủaưbaưphaư(X,Y,Z)ư

đểưtạoưthànhưmộtưđiểmưtrungưtínhư(O)ư;

*ưCácưđầuưA,B,Cưcủaư3ưphaưnốiưvớiưcácưdâyưdẫnưđiệnưđếnưnơiưtiêuư

đếnưnơiưtiêuưthụưgọiưlàưdâyưtrungưtínhư(dâyưnguội)

Ud

Up

Id

Io

Ip

A

B C

O

Hình 1.8 Sơ đồ đấu hình sao

Idư:ư … .

* Giải thích :

Udư:ư … .

Upư:ư … .ư

Ioư:ư … .

Ipư:ư … .

U A U B U C

T/3 T/3

T

U

t

O O

U A

U B

U C

12 0 0

12 0

0

120 0

* Biểu thức và đồ thị của điện áp xoay chiều ba pha :

UA = Um sin  t

) 3

2 sin(

) 3

4 sin(

a Giản đồ véc tơ

b Đồ thị hình sin

*ưMốiưquaưhệưgiữaưcácưđạiưlượngưU dư ,ưU pư ,ưI dư ,ưI pư :

U d

O

U A

U B

U C

1 2

0 0

12 0

0

120 0

– Tính dung kháng theo công thức :U C

Giảiưthíchư:ư….

Kếtưluậnư:

Id = Ip

p

Ví dụư:ưMộtưnhàưmáyưphátưđiệnưbaưphaưnốiư hìnhưsaoưcóưdiệnưápưphaư127V.ưTảiưlàưbóngư

đènư127Vưvàưbànưlàư220Vư.ưHỏiưphảiưdùngư

điệnưápưcủaưmáyưphátưnhưưthếưnàoưchoưhợpư líư?

Trảưlờiư:ưưU p =127Vư; U d  3 U p  3 127  220 V

VậyưbóngưđènưdùngưU p ư(nốiưgiữaưdâyưtrungưtínhưvàưdâyưpha)ư;ư bànưlàưdùngưU d (ưnốiưvàoưhaiưdâyưpha)

b Nối tam giác :

*Cáchưnốiưđiểmưđầuưcủaưphaưnàyưvớiưđiểmưcuốiưcủaưphaưkiaư.

Hình 1.9 Sơ đồ phụ tải nối tam giác

*ưGiảiưThíchưcácưđạiưlượngư:ưU dư ,ưU pư ,ưI dư ,ưI pư :ư … .

O

I A

I B

I C

1 2

0 0

12 0 0

120 0

– Tính dung kháng theo công thức :I C

I d

*ưMốiưquanưhệưgiữaưcácưđạiưlư

ợngưU dư ,ưU pư ,ưI dư ,ưI pư :

Kếtưluậnư:

I d

B

I p

A

Y

Z

Ud = Up

p

I  3

Cănưcứưvàoưđiệnưápưtảiưvàưcủaưnguồnưđểưngườiưtaưnốiưtảiưthànhư hìnhưtamưgiácưhoặcưhìnhưsaoưchoưphùưhợpư:

U d

U p

I d I

o

I p A

B

U d

U p

I d

I o

I p A

B

C O

III công suất của mạch xoay chiều

1.ưCôngưsuấtưcủaưmạchưxoayưchiềuưmộtưpha.



R I

UR



c l

c

I

U

U







Z

( Tam giác tổng trở)



S

( Tam giác công suất)

Q

• Công suất biểu kiến : S = U I ( giải thích đơn vị là V.A)

• Công suất tác dụng P : P = U I cos ( giải thích đơn vị là w))

• Công suất phản kháng Q : Q = U I sin ( giải thích đơn vị là VAR)

1.ưCôngưsuấtưcủaưmạchưxoayưchiềuưbaưpha.

Khi tải 3 pha đối xứng :

Víưdụ : Ba cuộn dây giống nhau có R = 8 ; X l = 6  nối hình tam giác đặt vào mạng ba pha đối xứng có Ud=220v Tính công suất

tác dụng và công suất biểu kiến

Cos = R/ Z = 8 / 10 = 0,8

A

I

Id  3 p  3 22 38

Tính công suất :

- Công suất tác dụng :

- Công suất biểu kiến :

N

R

