Bài giảng Công nghệ lớp 12 - Bài 23: Mạch điện xoay chiều ba pha

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ lớp 12 - Bài 23: Mạch điện xoay chiều ba pha

1. Phần KĨ THUẬT ĐIỆN
2. Bài MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA Mục 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.
3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA I. KHÁI NIỆM: ✓ Dòng điện xoay chiều ba pha được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ✓ Mạch điện xoay chiều ba pha gồm: ▪ Nguồn điện ba pha ▪ Đường dây ▪ Tải ba pha
4. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA I. KHÁI NIỆM: 1. Nguồn điện ba pha ✓ Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm: ➢ Stator: gồm ba dây quấn giống nhau có cùng số vòng dây đặt lệch nhau một góc 2 3 ▪ Dây quấn pha A kí hiệu: AX ▪ Dây quấn pha B kí hiệu: BY ▪ Dây quấn pha C kí hiệu: CZ ➢ Rotor: Nam châm điện
5. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
6. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA How does an Alternator Work ?
7. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA I. KHÁI NIỆM: 1. Nguồn điện ba pha ✓ Khi 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 2π 3
8. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
9. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA I. KHÁI NIỆM: 2. Tải ba pha
10. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA I. KHÁI NIỆM: 2. Tải ba pha ✓ Tải ba pha thường là các động cơ điện ba pha, các lò điện ba pha ✓ Tổng trở của các pha A, B, C, của tải là ZA, ZB, ZC.
11. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA II. CÁCH NỐI NGUỒN ĐIỆN VÀ TẢI BA PHA ✓ Người ta nối ba pha của nguồn điện, ba pha của tải thành hình sao hoặc tam giác ✓ Khi nối hình sao thì ba điểm cuối X, Y, Z của ba pha nối với nhau tạo thành điểm trung tính O ✓ Khi nối tam giác thì đầu pha này nối cuối pha kia theo thứ tự pha
12. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA II. CÁCH NỐI NGUỒN ĐIỆN VÀ TẢI BA PHA 1. Cách nối nguồn điện ba pha
13. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA II. CÁCH NỐI NGUỒN ĐIỆN VÀ TẢI BA PHA 2. Cách nối tải ba pha
14. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 1. Sơ đồ mạch điện ba pha ✓ Dây 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 tải
15. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 1. Sơ đồ mạch điện ba pha a. Nguồn điện nối hình sao, tải nối hình sao
16. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 1. Sơ đồ mạch điện ba pha b. Nguồn điện và tải nối hình sao có dây trung tính
17. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 1. Sơ đồ mạch điện ba pha c. Nguồn điện nối hình sao, tải nối hình tam giác
18. ▪ Nguồn điện và các tải ba pha được nối hình gì?
19. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 2. Quan hệ giữa đại lượng dây và đại lượng pha a. Khi nối hình sao: Id=Ip Ud= 3Up b. Khi nối hình tam giác: Ud=Up Id= 3Ip
20. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 2. Quan hệ giữa đại lượng dây và đại lượng pha Trong đó: Ip – dòng điện pha, là dòng điện chạy trong mỗi pha Id – dòng điện dây, là dòng điện chạy trong dây pha
21. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 2. Quan hệ giữa đại lượng dây và đại lượng pha Trong 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 pha
22. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA Ví dụ 1: Một máy phát điện 3 pha có điện áp mỗi dây quấn pha là 220 V ▪ Nếu nối hình sao ta có hai trị số điện áp: Up = 220 V Ud = 3Up = 3.220 = 380 V ▪ Nếu nối hình tam giác ta có 1 trị số điện áp Ud =Up =220 = 220 V
23. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA Ví 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 V U 380 ▪ Dòng điện pha của tải: I = p = = 38 A p R 10 ▪ Dòng điện dây: Id= 3Ip = 3.38 = 65,8 A
24. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 3. Công suất của mạch điện ba pha ▪ Công 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)
25. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 3. Công suất của mạch điện ba pha ▪ Công suất tác dụng P (kW) P = PA + PB + PC = UA.IA.cos휑 + UB.IB.cos휑 + UC.IC.cos휑 Khi ba pha đối xứng: Điện áp pha: UA = UB = UC = UP Dòng điện pha: IA = IB = IC = IP Hệ số công suất: cos휑 = cos휑 = cos휑 = cos휑
26. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 3. Công suất của mạch điện ba pha ▪ Công suất tác dụng P (kW) P = PA + PB + PC = UA.IA.cos휑 + UB.IB.cos휑 + UC.IC.cos휑 P = 3Up.Ip.cos휑 hoặc 2 P = 3 Rp.Ip
27. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 3. Công suất của mạch điện ba pha ▪ Thay đại lượng pha bằng đại lượng dây Nối hình sao: Ip=Id Up=Ud/ 3 Nối hình tam giác Ip=Id/ 3 Up=Ud ta được: P = 3 Ud.Id.cos휑
28. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 3. Công suất của mạch điện ba pha ▪ Công 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.
29. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 3. Công suất của mạch điện ba pha ▪ Công suất phản kháng Q (kVAR) Q = QA + QB + QC = UA.IA.sin휑 + UB.IB. sin휑 + UC.IC. sin휑 Q = 3Up.Ip.sin휑 2 hoặc: Q = 3 Xp.Ip Trong đó: Xp là điện kháng của pha tải Theo đại lượng dây: Q = 3 Ud.Id.sin휑
30. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN BA PHA 3. Công suất của mạch điện ba pha ▪ Công suất biểu kiến (kVA) Còn được gọi là công suất toàn phần của máy S = P2 + Q2 S = 3Up.Ip S= 3 Ud.Id 2 hoặc: S = 3.Zp.Ip
31. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA IV. ƯU ĐIỂM CỦA MẠCH BA PHA BỐN DÂY ✓ Tạo 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 điện ✓ Tải điện sinh hoạt thường không đối xứng, nhờ dây trung tính nên điện áp pha trên các tải không vượt quá điện áp định mức
32. ▪ Các đèn đấu hình gì, khi tắt các đèn pha C, các đèn pha A và pha B sáng bình thường. Tại sao?