Bài giảng Lý thuyết mạch điện - Chương 5: Mạch 3 pha - Trịnh Lê Huy

Chương 5 LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN MẠCH 3 PHA  Hệ nhiều pha  Mạch 3 pha đối xứng  Mạch 3 pha bất đối xứng  Công suất tải 3 pha  Đo công suất tải 3 pha 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 1 Mục tiêu Chương 5 sẽ giới thiệu: • Khái niệm và phân loại mạch 3 pha • Cách phân tích mạch 3 pha đối xứng • Tính công suất của nguồn và tải trong mạch 3 pha 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 2 Hệ nhiều pha Giới thiệu Trong thực tế, để truyền điện năng từ nguồn đến tải, ta cần dùng 2 dây, dây đi và dây về. Vấn đề: Vậy với một số lượng lớn tải và nguồn, số lượng dây sẽ tăng lên rất nhiều!! 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 3 Hệ nhiều pha Giới thiệu Vấn đề: Vậy với một số lượng lớn tải và nguồn, số lượng dây sẽ tăng lên rất nhiều!! 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 4 Giải pháp: Thay đổi pha của nguồn để có duy nhất 1 dây về và tổng các dòng điện gây ra bởi các nguồn trên dây về chung bằng 0. Mạch điện 3 pha Định nghĩa: - Mạch điện xoay chiều 3 pha gồm nguồn điện 3 pha, đường dây truyền tải và phụ tải 3 pha. Góc lệch pha giữa các nguồn điện là 2π/3 - Các kết nối nguồn tải có 2 dạng chính: 1. Dạng hình sao (Y – star) 2. Dạng hình tam giác (Δ – mesh) 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 5 eA=Epmsin(ωt + φ) eB=Epmsin(ωt + φ - 2π 3 ) eC=Epmsin(ωt + φ + 2π 3 ) Mạch điện 3 pha Mạch điện 3 pha dạng hình sao 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 6 UAB, UCA, UBC: Áp dây (Ud) UAO1, UBO1, UCO1: Áp pha (Up) IdA, IdB, IdC: Dòng điện dây (Id) IpA, IpB, IpC: Dòng điện pha (Ip) Đặc điểm của dạng hình sao: Id = Ip UAB = UAO1 – UBO1 UCA = UCO1 – UAO1 UBC = UBO1 – UCO1 IdA IdB IdC IpA IpCIpC Mạch điện 3 pha Mạch điện 3 pha dạng hình tam giác 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 7 UAB, UCA, UBC: Áp dây (Ud) UZAB, UZCA, UZBC: Áp pha (Up) IdA, IdB, IdC: Dòng điện dây (Id) IpAB, IpBC, IpCA: Dòng điện pha (Ip) Đặc điểm của dạng hình sao: Ud = Up IdA = IpAB – UpCA IdB = IpBC – UpAB IdC = IpCA – IpBC IdA IdB IdC IpAB IpBC IpCA Mạch điện 3 pha Phân loại mạch điện 3 pha theo cách nối 1. Nguồn Y – Tải Δ 2. Nguồn Y – Tải Y 3. Nguồn Δ – Tải Y 4. Nguồn Δ – Tải Δ 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 8 Mạch điện 3 pha Phân loại mạch điện 3 pha theo điều kiện đối xứng 1. Mạch 3 pha đối xứng: là mạch ba pha có giá trị của nguồn có độ lớn bằng nhau và lệch pha nhau một góc 2π 3 . 2. Mạch 3 pha không đối xứng: là mạch ba pha không thỏa mãn điều kiện đối xứng. 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 9 Đối xứng thứ tự thuận EA = EB = EC φA – φB = φB – φC = φC – φA = 2π 3 Đối xứng thứ tự nghịch EA = EB = EC φA – φB = φB – φC = φC – φA = − 2π 3 Mạch điện 3 pha đối xứng Phương pháp giải tích: sử dụng các phương pháp Kirchhoff, mắt lưới, thế nút, dòng nhánh, xếp chồng, Thevenin, Norton bằng cách xem nguồn ba pha như ba nguồn độc lập ĖA, ĖB, ĖC. Phương pháp một dây 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 10 S= TT Thuận TT Nghịch = 1120 Mạch điện 3 pha đối xứng Phương pháp một dây 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 11 Mạch điện 3 pha đối xứng Phương pháp một dây 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 12 Mạch điện 3 pha đối xứng Phương pháp một dây 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 13 Mạch điện 3 pha đối xứng 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 14 Ví dụ Mạch 3 pha không đối xứng 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 15 Điều kiện:  Nguồn không đối xứng và tải không bằng nhau  Nguồn không đối xứng và tải bằng nhau  Nguồn đối xứng và tải không bằng nhau Phương pháp dịch chuyển trung tính Sử dụng các phương pháp như Kirchhoff, thế nút, dòng mắt lưới để tính điện áp tại nút O1. Từ đó tính toán các giá trị còn lại (IA, IB, IC, IN, UP UD) Công suất tải 3 pha 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 16 Công suất tác dụng: PA, PB, PC gọi là công suất tác dụng của pha A, B, C lên tải ZA, ZB, ZC PA=UANIAcosA PB=UBNIBcosB PC=UCNICcosC (P=UPIPcos) P3pha = PA + PB + PC Công suất phản kháng: QA, QB, QC gọi là công suất phản kháng của 3 pha QA=UANIAsinA QB=UBNIBsinB QC=UCNICsinC (Q=UPIPsin) Q3pha = QA + QB + QC Công suất biểu kiến: SA, SB, SC gọi là công suất biểu kiến của 3 pha SA=UANIA SB=UBNIB SC=UCNIC (S=UPIP) S3pha = SA + SB + SC Chú ý: UAN, UBN, UCN, IA, IB, IC là giá trị hiệu dụng Question? 8/21/2017 TRỊNH LÊ HUY 17