Bài giảng Trang bị điện-điện tử trong máy công nghiệp - Chương I: Khái niệm về mạch điện - Phần III: Mạch điện 3 pha - Ngô Hà Quang Thịnh

Nội dung text: Bài giảng Trang bị điện-điện tử trong máy công nghiệp - Chương I: Khái niệm về mạch điện - Phần III: Mạch điện 3 pha - Ngô Hà Quang Thịnh

1. Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Đại Học Bách Khoa Khoa Cơ Khí Bộ Môn Cơ Điện Tử Môn Học: Trang Bị Điện-Điện Tử Trong Máy Công Nghiệp Chương I Khái Niệm Về Mạch Điện Phần III Mạch Điện 3 Pha TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
2. Tổng Quan Về Nguồn Áp 3 Pha Cân Bằng
3. Phân Loại ► Xét nguồn 3 pha sau đây: vtvta ( )2 sin() 0 vtvtb ( )2 sin(120) (1) 0 vtvtc ( )2 sin(240) o Các nguồn áp xoay chiều va; vb; vc theo thứ tự lần lượt chậm pha thời gian 120 , được định nghĩa là nguồn áp 3 pha thứ tự thuận và được biểu diễn theo dạng phức: o v0a v o vvb 120 o vvc 240 TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
4. Phương Pháp Đấu Nguồn Áp 3 Pha Cân Bằng
5. Nguồn Áp 3 Pha Đấu Y ► Trường hợp nguồn 3 pha thứ tự thuận: Các áp pha chính là áp của các nguồn áp trong sơ đồ Y (3) Các thành phần áp dây gồm: (4) TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
6. Nguồn Áp 3 Pha Đấu Y Áp dây được xác định theo : số phức oo vab v an v bn v0 v 120 oo vab v vcos 120 j sin 120 31 v v3 j v 3 30o ab 22 o vab v an v bn vvab 3 30 o vbc v bn v cn (5) vvbc 3 90 (6) o vca v cn v an vvca 3 210 TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
7. Nguồn Áp 3 Pha Đấu Δ Áp dây được xác định theo : số phức oo vab v an v bn v0 v 120 oo vab v vcos 120 j sin 120 31 v v3 j v 3 30o ab 22 o vab v an v bn vvab 3 30 o vbc v bn v cn (7) vvbc 3 90 (8) o vca v cn v an vvca 3 210 TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
8. Phương Pháp Giải Mạch 3 Pha Cân Bằng
9. Trường Hợp Nguồn Y Tải Y Chọn trung tính n làm nút chuẩn Gọi là áp phức giữa nút N so với nút chuẩn VN Áp dụng phương trình điện thế nút tại nút N để giải TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
10. Trường Hợp Nguồn Y Tải Y Tách mạch điện 3 pha cân bằng thành 3 mạch một pha tương đương, giải riêng từng mạch một pha tương đương Dòng điện từ nguồn cung cấp vào các phụ tải được xác định như sau: VVVa b c (14) IIIaA;; bB cC ZZZZZZd t d t d t Điện áp đặt ngang qua hai đầu tải mỗi pha được xác định theo cầu phân áp: ZVta ZVtb ZVtc VZIAN t aA VZIBN t bB VZICN t cC ZZdt ZZdt ZZdt (15) TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
11. Trường Hợp Nguồn Y Tải Y Vì tải 3 pha cân bằng nên: VVVVAN BN CN pha (20) Vpha là áp pha hiệu dụng đặt ngang qua hai đầu mỗi pha tải Vday là áp dây hiệu dụng đặt ngang qua 2 trong 3 đầu tải 3 pha đấu Y là các áp phức đặt ngang qua hai đầu mỗi pha tải VVVAN;; BN CN VVVAB;; BC CA là các áp dây phức Re Z Rt t cos là hệ số công suất tải Zt cos (21) ZZtt IIIIIaA bB cC pha day VVVVAN BN CN pha VVVVAB BC CA day TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
12. Trường Hợp Nguồn Y Tải Y Bài tập: Cho mạch 3 pha bao gồm: 0 - Nguồn 3 pha cân bằng, thứ tự thuận, đấu Y: VAN 220 0 [ V ],50 Hz - Tải 3 pha cân bằng, đấu Y, tổng trở phức: Zt 16 12 j / pha - Tổng trở đường dây trên mỗi pha : Zd 0.1 0.1 j / pha Xác định: a./ Dòng pha hiệu dụng qua mỗi pha tải b./ Áp pha hiệu dụng trên tải c./ Công suất tác dụng tiêu thụ trên tải 3 pha d./ Công suất biểu kiến tổng cung cấp từ nguồn TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
13. Trường Hợp Nguồn Y Tải Y Giải: a. Dòng pha hiệu dụng qua mỗi tải: Dòng phức qua tải trên pha A là Dòng hiệu dụng qua mỗi tải b. Áp pha hiệu dụng trên mỗi pha tải: Áp dụng định luật Ohm, ta có Áp hiệu dụng trên mỗi pha tải TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
14. Trường Hợp Nguồn Y Tải Δ Mạch 3 pha nguồn Y tải Δ được trình bày như sau: Với mạch 3 pha cân bằng khi giải mạch có thể áp dụng một trong các phương pháp sau đây: •Biến đổi tải từ dạng Δ sang dạng Y: chuyển mạch điện về dạng nguồn Y tải Y để tính toán các thông số. Sau đó chuyển các giá trị tính toán được trên tải Y về các giá trị tương đương cho tải Δ. •Giải trực tiếp mạch điện bằng cách áp dụng phương trình dòng vòng TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
15. Trường Hợp Nguồn Y Tải Δ Giải: Biến đổi tổng trở phức của tải Δ sang Y, với tải 3 pha cân bằng: TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
16. Trường Hợp Nguồn Y Tải Δ Giải: Với nguồn áp 3 pha thứ tự thuận, suy ra áp dây phức trên tải Y là: Dòng pha phức qua nhánh tải AB: Dòng pha hiệu dụng qua nhánh tải AB c./ Công suất tác dụng tiêu thụ trên tải 3 pha đấu Δ: d./ Công suất biểu kiến tổng cấp bởi nguồn: TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
17. Trường Hợp Nguồn Δ Tải Y Bài tập: Cho mạch điện 3 pha gồm: 0 - Nguồn 3 pha thứ tự thuận, đấu Δ VAB 208 0 - Tổng trở đường dây không đáng kể Zd 0 - Tải 3 pha cân bằng đấu Y, mỗi nhánh pha tải có tổng trở Zt 20[ / pha ] - Hệ số công suất 0.866 Xác định dòng dây phức IaA cấp đến tải và công suất tác dụng tổng tiêu thụ trên tải TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
18. Trường Hợp Nguồn Δ Tải Y Giải: Với nguồn áp 3 pha thứ tự thuận, ta có quan hệ quy đổi như sau: Tổng trở phức mỗi pha là : Áp dụng mạch tương đương 1 pha cho hệ thống nguồn Y tải Y: Dòng dây hiệu dụng từ nguồn cấp đến tải là 6A TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
19. Trường Hợp Nguồn Δ Tải Δ Giải trực tiếp mạch điện dùng phương trình dòng mắt lưới Giữ nguyên nguồn áp 3 pha dạng Δ và biến đổi tải Δ sang dạng Y, đưa bài toán về trường hợp nguồn Δ tải Y Biến đổi nguồn áp 3 pha từ dạng Δ sang dạng Y, giữ nguyên tải dạng Δ; đưa bài toán về trường hợp nguồn Y tải Δ Biến đổi cả nguồn và tải từ dạng Δ sang dạng Y, đưa bài toán về dạng nguồn Y tải Y TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn