Bài giảng môn Công nghệ Lớp 12 - Phần hai: Kĩ thuật điện - Bài 23: Mạch điện xoay chiều ba pha

PhầnKĨ THUẬT ĐIỆNhaiMẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAMục tiêu: Hiểu được nguồn điện ba pha và các đại lượng đặc trưng của mạch điện ba pha. Biết cách nối nguồn điện và tải thành hình sao, tam giác và quan hệ giữa đại lượng dây và pha.Bài23Dòng điện xoay chiều ba pha được sử dụng rộng rãi trong sản xuấtMạch điện xoay chiều ba pha gồm:Nguồn điện ba phaĐường dâyTải ba phaMẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAKHÁI NIỆM:1. Nguồn điện ba phaMáy phát điện xoay chiều ba pha gồm:Stator: gồm ba dây quấn giống nhau có cùng số vòng dây đặt lệch nhau một góc Dây quấn pha A kí hiệu: AXDây quấn pha B kí hiệu: BYDây quấn pha C kí hiệu: CZ Rotor: Nam châm điệnMẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAKHÁI NIỆM:MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAHow does an Alternator Work ?MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA1. Nguồn điện ba phaKhi nam châm điện quay với tốc độ không đổi, trong dây quấn mỗi pha xuất hiện sức điện động xoay chiều một pha bằng nhau về biên độ và tần số nhưng lệch pha nhau một góc MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAKHÁI NIỆM:MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA2. Tải ba phaKHÁI NIỆM:2. Tải ba phaTải ba pha thường là các động cơ điện ba pha, các lò điện ba phaTổng trở của các pha A, B, C, của tải là ZA, ZB, ZC.MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAKHÁI NIỆM:Người ta nối ba pha của nguồn điện, ba pha của tải thành hình sao hoặc tam giácKhi nối hình sao thì ba điểm cuối X, Y, Z của ba pha nối với nhau tạo thành điểm trung tính OKhi nối tam giác thì đầu pha này nối cuối pha kia theo thứ tự phaMẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACÁCH NỐI NGUỒN ĐIỆN VÀ TẢI BA PHA1. Cách nối nguồn điện ba phaMẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACÁCH NỐI NGUỒN ĐIỆN VÀ TẢI BA PHA2. Cách nối tải ba phaMẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACÁCH NỐI NGUỒN ĐIỆN VÀ TẢI BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHASơ đồ mạch điện ba phaDây pha: dây dẫn nối các điểm đầu ba pha nguồn A,B,C với các điểm đầu ba pha tải A’,B’,C’Dây trung tính: dây dẫn nối điểm trung tính O của nguồn với điểm trung tính O’ của tảiSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHASơ đồ mạch điện ba phaa. Nguồn điện nối hình sao, tải nối hình saoSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHASơ đồ mạch điện ba phab. Nguồn điện và tải nối hình sao có dây trung tínhSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHASơ đồ mạch điện ba phac. Nguồn điện nối hình sao, tải nối hình tam giácSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHANguồn điện và các tải ba pha được nối hình gì?MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAQuan hệ giữa đại lượng dây và đại lượng phaa. Khi nối hình sao: 	Id=Ip	Ud=Upb. Khi nối hình tam giác:	Ud=Up	Id=IpSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAQuan hệ giữa đại lượng dây và đại lượng phaTrong đó:	Ip – dòng điện pha, là dòng điện chạy trong 	 mỗi pha	Id – dòng điện dây, là dòng điện chạy trong 	 dây phaSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAQuan hệ giữa đại lượng dây và đại lượng phaTrong đó:	Up – điện áp pha, là điện áp giữa điểm đầu 	 và điểm cuối của mỗi pha hoặc giữa dây 	 pha và dây trung tính	Ud – điện áp dây, là điện áp giữa hai dây phaSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAVí dụ 1: Một máy phát điện 3 pha có điện áp mỗi dây quấn pha là 220 VNếu nối hình sao ta có hai trị số điện áp:	Up = 220 V	Ud =Up =.220 = 380 VNếu nối hình tam giác ta có 1 trị số điện áp	Ud =Up =220 = 220 VSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAVí dụ 2: Một tải 3 pha gồm 3 điện trở R=10Ω nối hình tam giác, đấu vào nguồn điện ba pha có Ud=380 V. Tính dòng điện pha và dây?Vì tải nối tam giác nên ta có: Up = Ud = 380 VDòng điện pha của tải: Ip= = = 38 ADòng điện dây: Id=Ip = .38 = 65,8 A SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACông suất của mạch điện ba phaCông suất tác dụng P (kW)	Công suất tác dụng ( hay còn gọi là công suất hiệu dụng ) là phần công suất điện có thể biến đổi thành các dạng công suất khác (cơ, nhiệt, hay hóa)SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACông suất của mạch điện ba phaCông suất tác dụng P (kW)	P	=	PA	 +	PB	 +	PC =	UA.IA.cos + UB.IB.cos UC.IC.cosKhi ba pha đối xứng:Điện áp pha: UA = UB = UC = UPDòng điện pha: IA = IB = IC = IPHệ số công suất: cos= cos= cos= cosSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACông suất của mạch điện ba phaCông suất tác dụng P (kW)	P	=	PA	 +	PB	 +	PC =	UA.IA.cos + UB.IB.cos UC.IC.cos	P	=	3Up.Ip.cos hoặc	P	=	3 Rp.SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACông suất của mạch điện ba phaThay đại lượng pha bằng đại lượng dây	Nối hình sao: Ip=Id	Up=Ud/ Nối hình tam giác Ip=Id/ Up=Ud	 ta được:	P	=	 Ud.Id.cos SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACông suất của mạch điện ba phaCông suất phản kháng Q (kVAR)	Là công suất vô ích, gây ra do tính cảm ứng của các loại phụ tải như: động cơ, máy biến áp- Về kỹ thuật: 	Rất quan trọng với các tải cảm, tạo nên từ trường trong quá trình khởi động.	Công suất phản kháng gây ra sụt áp và tổn thất công suất trên đường truyền.SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACông suất của mạch điện ba phaCông suất phản kháng Q (kVAR)	Q	=	QA +	QB +	QC =	UA.IA.s + UB.IB. s UC.IC. s	Q	=	3Up.Ip.s hoặc	: Q	=	3 Xp. Trong đó: Xp là điện kháng của pha tảiTheo đại lượng dây: Q	=	 Ud.Id.sinSƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHACông suất của mạch điện ba phaCông suất biểu kiến (kVA)Còn được gọi là công suất toàn phần của máy	S	=	S	=	3Up.Ip Ud.Idhoặc	: S =	3.Zp. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHAMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHATạo ra hai trị số điện áp khác nhau: điện áp dây và điện áp pha, vì thế thuận tiện cho việc sử dụng thiết bị điệnTải điện sinh hoạt thường không đối xứng, nhờ dây trung tính nên điện áp pha trên các tải không vượt quá điện áp định mứcƯU ĐIỂM CỦA MẠCH BA PHA BỐN DÂYCác đèn đấu hình gì, khi tắt các đèn pha C, các đèn pha A và pha B sáng bình thường. Tại sao?