Bài giảng Giải tích mạch - Chương 3: Mạch ba pha - Nguyễn Thanh Nam
Khoa Điện-Điện tử - Đại học Bách khoa ĐHQG HCM
BK
Tp.HCM
BỘ MÔN CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐiỆN
15/10/2013
Chương III … (Ch.4 sách MĐ1)
Mạch Ba Pha
Chapitre
1. Nguồn Ba pha
2. Hệ thống năng lượng
3. Giải mạch ba pha
1
4
2
4. Công suất trong mạch ba pha
5. PP thành phần đối xứng !
5
3
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
BK
Tp.HCM
16/10/2013
Nguyên lý – Phát điện "Ba pha"
•A
Stator – Rotor (Nam châm)
•+
Vòng quay n /min
•c
•b
•N
w = 2n/60
Từ trường quay
•w
Các cuộn dây
uAa =Emcos(wt)
uBb =Emcos(wt-120o)
uCc =Emcos(wt+120o)
•B
•C
•S
Hệ 3 điện áp bằng nhau
•.
lệch pha 120o
•a
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Ba pha đối xứng !
•A
•B
•C
EA = Emcos(wt)
EB = Emcos(wt-120o)
EC = Emcos(wt+120o)
•A
•B
•C
•O
1
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Thành phần của hệ thống năng lượng
Các nguồn ba pha
– Các máy phát ba pha
– Nhiệt điện <> Thủy điện … Điện gió, điện mặt trời …
Hệ thống truyền tải điện ba pha
– Mạng (đường dây) Siêu cao – Cao áp – Hạ áp
– Các biến áp (máy cắt) – Tổn hao đường dây
Các hệ thống tải ba pha
– Tải 3 pha – các tải 1 pha – cân bằng tải
– Hệ số công suất Cosj
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Kết nối ba pha
Mục tiêu có : hệ 03 áp + Tiết kiệm tài nguyên
UAa, UBb, UCc 06 đường dây kết nối – 3 áp
Hệ thống 06 dây
Trop !!
Liệu có thể dùng 3 hay 4 dây ?
06 dây !
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Kết nối Y-Sao và -Tam giác
Y-Kết nối SAO
•A
•B
•C
•N
– Nối chung cả 03 điểm ab
Thành điểm trung tính O/N
– Hệ 03 áp UAN, UBN, UCN
– Truyền tải dùng 3 dây hoặc
4 dây (1 dây trung tính)
-Kết nối TAM GIÁC
•A
– Nối a-B, b-C et c-A
– Hệ 03 áp UAB,UBC,UCA
– Chỉ dùng tới 03 dây
•B
•C
2
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
05 cách kết nối trực tiếp
Y-Y
4 dây
Y-Y
3 dây
•-Y
•-
•Y-
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Nguồn Ba pha đấi xứng –Trị PHA/DÂY !
Nguồn nối Y- hay - ???
•A
•B
•C
•N
Người dùng có 4 điểm kết nối
Tải do người dùng quyết định !!
Với các nguồn 3 pha:
(Không cần biết nguồn cung cấp mắc ra sao)
– UAN,UBN,UCN: Các áp pha Uf
•A
Hệ đối xứng, lệch pha 120o
•B
– UAB, UBC, UCA: Các áp dây Ud
Hệ đối xứng, lệch pha 120o
– Ta luôn có:
•C
•N
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Nguồn 3-pha đối xứng Ud & Uf
EA = Uf cos(wt)
EAB = EA - EB
= Emcos(wt)-Emcos(wt-120o)
EB = Uf cos(wt-120o)
EC = Uf cos(wt+120o)
•A
EAB = U cos(wt)
d
•B
•C
•O
EBC = U cos(wt-120o)
d
ECA = U cos(wt+120o)
d
3
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Giải mạch 3-pha, tải 3-pha
Tải 3-pha = nối 3 "tải một pha"
– 3 cuộn dây trong một động cơ 3-pha; 3 bóng đèn điện
Bộ 03 tải nối Y-/ - … Đại lượng PHA/DÂY
– ĐL Pha : Uf, If giá trị đo trực tiếp trên từng tải
– ĐL dây : Ud, Id giá trị đo trên các dây kết nối với nguồn
– Y- : Id=If
- :Ud=Uf
ZA=ZB=ZC=Zt
Với tải đối xứng
– Y- Nối Sao :
Id=If
–
-Nối Tam giác : Ud=Uf
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Giải mạch với 1 tải duy nhất nối Y
Kết nối Y
– Mạch 2 nút
– Tìm điện thế tại N.
Độ dịch chuyển
trung tính U0N
Y-chỉ dùng 3 dây
– Khi tải rất bất ĐX
U0N lớn – lệch nhi
Áp trên từng tải có
thể thay đổi nhiều !
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Ví dụ: Mạch nhận biết pha
1
R
wC
So sánh áp giữa
các pha ? 3-pha
4
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Một tải Y có dây trung tính
Trường hợp !
– Dây trung tính ZN
– Các dây pha Zd
•ZE
•ZE
•ZE
– Nguồn (!) có trở trong ZE
…
Y-4 dây (phổ biến)
– YA=YB=YC ?
– ZN = 0 ?
– ZN nhỏ lệch trung tính U0N không đáng kể
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Hệ tải 3-p nối
Nếu không có Zd (ZE )
– Giải trực tiếp riêng cho mỗi pha
Có tổng trở đường dây Zd (tổn hao đường dây)
– Biến đổi Y (Đối xứng: Za = ZAB/3)
Tính dịch chuyển trung tính U0N
Xác định UA0, UB0, UC0 Id
– Tính các đại lượng UAB = UA0 – UB0
– Tìm các dòng pha If
* Lưu ý tới hệ số
(khi tải đối xứng)
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
… Khi có nhiều bộ tải kết nối
Zd=0 : Có thể giải riêng từng tải Id=If
Zd, các tải đều đối xứng: Y
+ Các điểm trung tính (01,02,…) cùng điện thế V = 0
Các tải pha trở thành song song (0 chung)
Dùng sơ đồ 1 pha để giải (… ví dụ)
Zd + Tải không đối xứng (!!!)
– Biến đổi. Y
(ĐX: ZAB = 3Za)
– Với các … các tải là song song …
5
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Công suất 3-pha
Tổng công suất của mỗi pha
Có thể đo riêng rẽ bằng 3 wattkế
•p(t)=ua.ia+ ub.ib+ uc.ic
•P = PA+ PB+ PC
•P = UaIacosja + UbIbcosjb + UcIccosjc
Khi tải đối xứng
P = 3 Uf.If cosjf
1 wattkế !!
Co thể khó tiếp cận !??
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
BK
Tp.HCM
16/10/2013
P : Đo CS bởi 02 wattkế
•p(t)=uA0.ia+ uB0.ib+ uC0.ic
•=uA0.ia+ uB0.ib+ uC0.(-ia-ib)
•=(uA0-uC0).ia+ (uB0-uC0).ib
•=uAC.ia+ uBC.ib
Đo trực tiếp qua
các đại lượng dây
•P= P1 + P2
Khi tải đối xứng
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Chỉ số của 2-Wkế (ví dụ ĐX)
•P1-P2 = Ud.Id sin j
6
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Công suất phản kháng 3-p
•Q = U.I. sin j
•Q = QA+ QB+ QC
Tải đối xứng : Q = 3 Qf Ta có thể đo Q ??
. Với 2 Wattkế : P1-P2 = Ud.Id sin j
. Và chỉ 1 W
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
BK
Tp.HCM
16/10/2013
Công suất phức
Toàn hệ 3-p:
Trong đó :
Hệ số công suất :
Thông thường tải có tính cảm
cosj được điều chỉnh
– bù bởi các tụ điện
Ts. NguyễnThanh Nam, “Analyse du Circuit Electrique”
ĐHBK – DD2012
16/10/2013
BK
Tp.HCM
Ví dụ: Bù công suất phản kháng
Hệ tải 380/220:
- 1 động cơ 10 KW, hiệu suất h1 = 0,85, cosj1 = 0,83
- 10 động cơ 1,5 KW, hiệu suất h2 = 0,8, cosj2 = 0,76
Tìm hệ công suất bù QC ? Để cosj 0,90
Ta có thể chọn QC = - 10 KVAr ()
7
7 trang
20600
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Giải tích mạch - Chương 3: Mạch ba pha - Nguyễn Thanh Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_giai_tich_mach_chuong_3_mach_ba_pha_nguyen_thanh_n.pdf
