Bài giảng Mạch điện - Chương 4: Mạch điện ba pha

1Chương 4. Mạch Điện Ba Pha
4.1 Nguồn Và Tải Ba Pha Cân Bằng (3ÞCB)
1. Ký Hiệu Hai Chỉ Số (H 4.1)
a. Uab = Áp qua ab
b. Iab = Dòng từ a đến b
c. Zab = TTTĐ nối a với b
! Không cần CQC
ab a b ba
ab ac cb
   
 
U U U U
U U U
(4.1)
(4.2)
ab baI I (4.3)
ab baZ Z (4.4)
ab ab abU Z I (4.5)
H 4.1
22. Nguồn Áp 3ÞCB (NA3ÞCB) là 1 bộ ba NA sin
có cùng AHD, cùng tần số, nhưng lệch pha 120o
từng đôi một (H 4.2). Ta chỉ xét thứ tự thuận.
120
240
ax p a
by p a
cz p a
U U
U U
U U





 
  
  
! Chỉ cần biết Uax
120
240
by ax
cz ax
U U
U U


 
 
(4.6) 
H 4.2a) b)
33. NA3ÞCB Đấu Sao (Y) (H 4.3)
p
d
U AHD pha
U AHD dây


a. Áp pha = (Uan, Ubn, Ucn); Áp dây = (Uab, Ubc, Uca)
b. Quan hệ giữa Áp pha và Áp dây
3
3 30
30
d p
ab an
ab an
U U
U nhanh pha sovới


 
  

U U
U
(4.7)
H 4.3 !
a) b)
44. NA3ÞCB Đấu Tam Giác ()(H 4.4)
Áp dây = Áp pha
= (Uab, Ubc, Uca)
d pU U (4.8)
5. Tải 3ÞCB đấu Y (H 4.5a) hoặc  (H 4.5b)
p
p p p
p p
TT pha
R jX
j

 
 
Z
Z
Z Z
H 4.5a) b)
H 4.4
51. Định Nghĩa.
a. (Uan, Ubn, Ucn) = Áp Pha Nguồn
b. (Uab, Ubc, Uca) = Áp Dây Nguồn
4.2. Hệ Thống 3Þ Y-Y CB (H 4.6)
p p p
p p
d d d
R jX
Z
R jX
j
 
 
 
Z
Z
Z
H 4.6
6c.
d.
e.
f.
g.
h.
! Tất cả áp và dòng trên đều có THỨ TỰ THUẬN,
và chỉ cần biết 1 trong 3. Ví dụ:
( , , ) .AN BN CN Áp PhaTảiU U U
( , , ) .AB BC CA Áp DâyTảiU U U
( , , )aA bB cC Sụt Áp Trên Đường DâyU U U
( , , )na nb nc Dòng Pha NguồnI I I
( , , )AN BN CN Dòng PhaTảiI I I
( , , )aA bB cC Dòng DâyI I I
240 ; 120 ; 120ca ab BN CN bB aAU U U U I I
       
72. Giải Mạch 3Þ (H 4.6) trên cơ sở Mạch 1Þ (H4.7)
p p p
p p
d d d
R jX
Z
R jX
j
 
 
 
Z
Z
Z
a. Dòng
an
na aA AN
p d
U
I I I
Z Z
  
 (4.9)
b. Áp ; ; 3 30AN p AN aA d aA AB ANU Z I U Z I U U
    (4.10)
Nếu đặt ; ; ;AB d AN p aA d AN pU U U U I I I I   
thì 3 ; ( )d p d pU U I I TảiY 
(4.11)
H 4.7
83. Công Suất, Tổn Hao, và Hiệu Suất (CS, TH, HS)
a. CS do tải 3Þ tiêu thụ
2 2 2
3 cos ; 3 sin ; 3
3 cos ; 3 sin ; 3
3 ; 3 ; 3
p p p p p p
d d d d d d
p p p p p p
P U I Q U I S U I
P U I Q U I S U I
P I R Q I X S I Z
j j
j j
  
  
  
(4.12)
(4.13)
(4.14)
b. TH Trên Đường Dây 3Þ
2 23 ; 3th d d th d dP I R Q I X 
(4.15)
c. CS do Nguồn 3Þ phát ra
2 2; ;P th P th P P PP P P Q Q Q S P Q      (4.16)
9d. HS Tải Điện
% 100 100
P th
P P
P P P
    

(4.17)
% 100
p
p d
R
R R
  

(4.18)
4. Tính CSTD, CSPK, CSBK bằng CS Phức
2
2
3 3
3 3
3
AN AN p p
th aA aA d d th th
p an na P P
I P jQ
I P jQ
P jQ



   
   
  
S U I Z
S U I Z
S U I
(4.19)
(4.20)
(4.21)
a.
b.
c.
!
10
4.3 Hệ thống 3Þ Y-  CB, Zd = 0 (H 4.8)
3 30 ;
;
ab an AB ab
AB
AB
p
U U U U
U
I
Z
  

(4.22)
(4.23)
1. Áp:
2. Dòng:
Nếu đặt ; ;AB d p aA d AB pU U U I I I I   
thì ; 3 (TẢI )d p d pU U I I   (4.24)
!
H 4.8
a) b)
3 30aA ABI I
 
11
; 30
3
an aA
na aA AN AB
p
    
U I
I I I I
Z Zd/3 +
4.4. Hệ thống 3Þ Y-  CB, Zd  0 (H4.9a)
B1. Biến Tải  (Zp) thành Tải Y (Zp/3)  (H4.9b)
( ; ; 3 30AN p AN aA d aA AB AN
   U Z I U Z I U U/3)
(4.25)
(4.26)
H 4.9a) b)
B2.
B3.
12
4.5. Hệ thống 3Þ Y-Y KCB, Zn = 0 (H 4.10a)
...anna aA AN
d AN
  

U
I I I
Z Z
(4.27)
Nn AN BN CN  I I I I (4.28)
H 4.10a) b)
B1. Tách mạch 3Þ thành 3 mạch 1Þ độc lập (H4.10b)
B2
B3
13
4.6. Hệ Thống 3Þ Y-  KCB, Zd = 0 (H 4.11)
B1.
B2.
B3.
B4.
3 30ab an
 U U
AB abU U
AB
AB
AB

U
I
Z
aA AB CA I I I
(4.29)
(4.30)
(4.31)
(4.32)
! CS trong hệ thống 3Þ KCB được tính trên từng PT. 
Trên H 4.11, CS phức do nguồn 3Þ phát ra là:
( ) ( ) ( )
P na nb nc an na bn nb cn nc
na na nb nb nc nc P PP jQ P jQ P jQ P jQ
       
       
S S S S U I U I U I
H 4.11
14
4.7. Hệ Thống 3Þ CB Với Nhiều Tải Đấu //. (H4.12a)
 Có n tải đấu SS; mỗi tải đấu Y hoặc
 Tải k được xác định bởi
 Hoặc TGTT
 Hoặc TGCS

( , , , ) ( 4.12 )pk pk pk pR X Z H bZ
( , , , ) ( 4.12 )k k k kP Q S H cS
H 4.12
15
1. Bài Toán 1. Biết , ,an d pkvàU Z Z
B1. Biến đổi Y rồi tính của n tải
B2. Tính rồi dùng Công Thức Chia Dòng
 ptđZ
aAI
2. Bài toán 2. Biết . Tính lần lượt:d AB kU U và S
2 2; ;k kP P Q Q S P Q     
3/d aA dI I S U 
2 23 ; 3d d d d d dP I R Q I X 
2 2; ;P d P d P P PP P P Q Q Q S P Q     
3 ; cos P/ /Sab dP P d P PU U S I Pj  
(4.33)
(4.34)
(4.35)
(4.36)
(4.37)B5.
B4.
B3.
B2.
B1.
16
4.8. Hệ thống 3ÞCB với tải là động cơ 3Þ (H 4.13)
 ĐC3Þ là 1 Tải Điện 3Þ có HSCS = cosj và biến
CS Điện Vào P1 thành CS Cơ Ra P2
 HS của ĐC3Þ là 2 / 1PP  (4.38)
2
3 cos
d
d
P
I
U  j
 (4.39)
H 4.13
!