Tài liệu mạch ba pha

Nguyễn Công Phương Mạch ba pha Cơ sở lý thuyết mạch điện Nội dung I. Thông số mạch II. Phần tử mạch III. Mạch một chiều IV. Mạch xoay chiều V. Mạng hai cửa VI. Mạch ba pha VII.Quá trình quá độ VIII.Khuếch đại thuật toán Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 2 Mạch ba pha • Mạch một pha: một nguồn điện xoay chiều nối với tải bằng một cặp dây dẫn • Mạch nhiều pha: nhiều nguồn xoay chiều cùng tần số nhưng khác pha • Mạch ba pha: ba nguồn điện xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ, lệch pha với nhau 120o • Trong số các mạch nhiều pha, mạch ba pha phổ biến & kinh tế nhất Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 3 Mạch ba pha • Ưu điểm: – – – – – – • Máy phát rẻ hơn, kích thước gọn hơn Giá thành truyền tải rẻ hơn Động cơ ba pha Điện áp ba pha Hệ số công suất Chỉnh lưu Nội dung – – – – – – Nguồn ba pha đối xứng Mạch ba pha đối xứng Mạch ba pha không đối xứng Công suất trong mạch ba pha Phương pháp thành phần đối xứng Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 4 Nguồn ba pha đối xứng (1) A uAA’ uBB’ uCC’ C’ B’ t B S C Stator A’ Uɺ CC ' uAA’ = Umsinωt ω uBB’ = Umsin(ωt – 120o) 120o uCC’ = Umsin(ωt + 120o) 120o Uɺ BB ' 120o Uɺ AA ' uAA’ + uBB’ + uCC’ = 0 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 5 Nguồn ba pha đối xứng (2) A C’ B’ B N S S C Stator A’ Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 6 Nguồn ba pha đối xứng (3) A uCA C’ uAN uCN C B’ iC A B S uBC Stator iN B’ C C’ N iA A’ uBN A’ uAB iB B uAN, uBN, u’CN: điện áp pha uAB, uBC, u’CA: điện áp dây Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 7 Nguồn ba pha đối xứng (4) iC C eCN eAN A iA uCA iN uBC C’ N iA iN A’ uBN uAB iB iB B A B’ N eBN uAN uCN C iC B Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 8 Nguồn ba pha đối xứng (5) A C B’ C’ B’ S Stator iCA uBC B C B iBC A’ A’ iC uCA iAB uAB Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn C’ A iA iB 9 Nguồn ba pha đối xứng (6) C C B’ iC eBC eCA B A eAB iA iB iCA uBC B iC iBC A’ uCA iAB uAB Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn C’ A iA iB 10 Nguồn ba pha đối xứng (7) iC C eCN eAN A C iA iN N iC eBC eCA B A iA eBN iB eAB iB B Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 11 Mạch ba pha a) b) c) d) e) f) Nguồn ba pha đối xứng Mạch ba pha đối xứng Mạch ba pha không đối xứng Công suất trong mạch ba pha Phương pháp thành phần đối xứng Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 12 Mạch ba pha đối xứng • Đối xứng/cân bằng • Có nguồn đối xứng & tải đối xứng • Nguồn đối xứng: cùng tần số, cùng biên độ, lệch pha 120o (máy phát điện ba pha) • Tải đối xứng: các tải bằng nhau • Cách mắc nguồn & tải (đối xứng): – – – – Y&Y Y&∆ ∆&∆ ∆&Y Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 13 Y & Y đối xứng (1) Uɺ AN = U 0o Uɺ BN = U eAN iC eCN − 120o Uɺ CN = U 120 iA A C N o c B iB Uɺ AB = Uɺ AN + Uɺ NB = Uɺ AN − Uɺ BN = U 0 −U 0 ZY a ZN eBN ZY n iN ZY b  1 3 o = 3U 30 − 120 = U  1 + + j  2   2 o Uɺ BC = 3U − 90o Uɺ CA = 3U − 210 o U dây = 3U pha Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 14 Y & Y đối xứng (2) Uɺ AN = U 0o eCN eAN o Uɺ BN = U − 120 Uɺ CN = U 120 iA iC C o N Uɺ AB Uɺ CN c A B ZY a ZN eBN ZY n iN ZY iB b Uɺ CA Uɺ AN Uɺ BN Uɺ BC Uɺ AB = 3U 30o Uɺ BC = 3U − 90o Uɺ CA = 3U − 210o Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 15 Y & Y đối xứng (3) eAN iC eCN Đặt ϕɺ N = 0 iA A C N  1 1 1 1  + + +   ϕɺn =  ZY ZY ZY Z N  Uɺ AN Uɺ BN Uɺ CN = + + ZY ZY ZY Uɺ AN + Uɺ BN + Uɺ CN = 0 c B ZY a ZN eBN ZY n iN iB ZY b → ϕɺn = 0 → Uɺ Nn = 0 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 16 Y & Y đối xứng (4) ϕɺn = 0 iA eAN iC eCN A C o ɺ U 0 U → IɺA = AN = ZY ZY N B o ZY ZY a ZN eBN ɺ ɺ U U ɺI = BN = AN − 120 = Iɺ B A ZY ZY c iB n iN ZY b − 120o o ɺ ɺ U 120 ɺI = U CN = AN ɺ 120o = I C A ZY ZY IɺA + IɺB + IɺC = 0 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 17 Y & Y đối xứng (5) Các bước phân tích mạch Y&Y đối xứng: 1. Tách riêng một pha (ví dụ pha A) 2. Tính dòng điện của pha đó (iA) 3. Suy ra dòng điện của các pha khác bằng cách cộng & trừ các góc 120o iA eAN iC eCN c A C N B ZY a n iN ZN eBN ZY ZY iB b iA eAN N Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn ZY n 18 Y & Y đối xứng (6) VD 220 0o V ZY = 30 + j40 Ω; Tính các dòng trong mạch. C o o 220 0 220 0 IɺA = = ZY 30 + j 40 o 220 120 V A N − 120o = 4, 4 − 53,130 − 120o n ZN ZY b B 220 0o V IɺA = 4,4 − 173,13 A + 120 o = 4, 4 − 53,13o + 120o = 4, 4 66,87 o A ZY a o IɺC = IɺA ZY 220 − 120o V = 4, 4 − 53,13o A IɺB = IɺA c Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn ZY n N 19 Mạch ba pha đối xứng • • • • Cách mắc nguồn & tải (đối xứng): Y&Y Y&∆ ∆&∆ ∆&Y Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 20