Đang tải... (xem toàn văn)
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 sốcác mạch nhiều pha, mạch ba pha phổbiến & kinh tếnhất Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn
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 Y & ∆ đối xứng (1) Uɺ AN = U 0o Uɺ BN = U − 120 eAN iC eCN o C B iB a Z∆ Z∆ eBN KA cho vòng AabBNA: ica c N Uɺ CN = U 120o iA A iab Z∆ ibc b ɺ − Uɺ ɺ U U AN BN −Uɺ AN + Z ∆ Iɺab + Uɺ BN = 0 → Iɺab = = AB Z∆ Z∆ ɺ ɺ U U Iɺbc = BC = AB − 120o = Iɺab − 120o Các dòng điện Z∆ Z∆ ɺ ɺ cùng biên độ & U U o o CA AB ɺ ɺ 0 I = = 120 = I 120 lệch pha 120 ca ab Z∆ Z∆ Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 21 Y & ∆ đối xứng (2) Iɺab Uɺ AB ɺ = = I ab 0o Z∆ = Iɺab − 120o Iɺbc ɺI = Iɺ 120o ca ab KD cho đỉnh a: IɺA = Iɺab − Iɺca eAN iC eCN C ica c N eBN B ab 3 iB a Z∆ Z∆ → IɺA = Iɺab (1 0o − 1 120o ) = Iɺ (1 + 0,5 − j 0,866) = Iɺ ab iA A iab Z∆ ibc b − 30o IɺB = Iɺab 3 − 150o IɺC = Iɺab 3 90o Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 22 Y & ∆ đối xứng (3) Iɺab Iɺbc Uɺ AB ɺ = = I ab 0o Z∆ = Iɺab − 120o B IɺA = Iɺab 3 Iɺbc iB a Z∆ Z∆ eBN Iɺca ica c N IɺC iA A C Iɺca = Iɺab 120o IɺB eAN iC eCN Z∆ ibc b − 30o Iɺab IɺB = Iɺab 3 IɺA IɺC = Iɺab 3 90o Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn iab − 150o 23 Y & ∆ đối xứng (4) VD Z∆ = 30 + j40 Ω; Uɺ AN = 220 15o V Tính các dòng trong mạch. Uɺ AB = 3Uɺ AN 30 o C iA A ica c N = 3220 15 + 30 o eAN iC eCN Z∆ Z∆ eBN o B iB a iab Z∆ ibc b = 381 15o + 30o = 381 45o V ɺ ab Uɺ AB 381 45o U Iɺab = = = = 7,62 − 8,1o A Z∆ Z∆ 30 + j 40 Iɺbc = 7,62 − 8,1o − 120o = 7,62 − 128,1o A ɺI = 7,62 − 8,1o + 120o = 7,62 111,9o A ca Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 24 Y & ∆ đối xứng (5) VD Z∆ = 30 + j40 Ω; Uɺ AN = 220 15o V Tính các dòng trong mạch. Iɺab = 7,62 − 8,1 A o Iɺbc = 7,62 − 128,1 A o eAN iC eCN C iA A ica c N Z∆ Z∆ eBN B iB a iab Z∆ ibc b ɺI = 7,62 111, 9o A ca IɺA = Iɺab 3 IɺB = IɺA − 30o = 7,62 − 8,1o . 3 − 30o = 13, 20 − 38,1o A − 120o = 13, 20 − 38,1o − 120o = 13, 20 − 158,1o A IɺC = IɺA 120o = 13, 20 − 38,1o + 120o = 13, 20 81, 9o A Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 25 Mạch ba pha đối xứng • • • • Cách mắc nguồn & tải (đối xứng): Y&Y Y&∆ ∆&∆ ∆&Y Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 26 ∆ & ∆ đối xứng (1) Uɺ AB = U 0o Uɺ BC = U − 120o Uɺ CA = U 120 eCA iA A eAB o Uɺ ab = Uɺ AB eBC Z∆ Z∆ c ibc B C ica a iC Z∆ iab b iB Uɺ bc = Uɺ BC Uɺ ca = Uɺ CA ɺ ɺ ɺI = U ab = U AB ab Z∆ Z∆ ɺ ɺ U U bc Iɺbc = = BC Z∆ Z∆ ɺ ɺ U U ca Iɺca = = CA Z∆ Z∆ Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 27 ∆ & ∆ đối xứng (2) ɺ U Iɺab = AB Z∆ Iɺbc Iɺca Uɺ BC ɺ = = I ab − 120o Z∆ Uɺ CA ɺ = = I ab 120o Z∆ IɺA = Iɺab − Iɺca eCA iA A eAB B C eBC iC ica a Z∆ Z∆ c ibc Z∆ b iB → IɺA = Iɺab (1 0o − 1 120o ) = Iɺab (1 + 0,5 − j 0,866) = Iɺab 3 IɺB = Iɺab 3 iab − 30o − 150o IɺC = Iɺab 3 90o Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 28 ∆ & ∆ đối xứng (3) Cách 2 iA A eCA eAB ica a c ibc B C eBC Z∆ Z∆ iC iab Z∆ b iB iA eAN iC eCN c A C N Tính toán giống mạch Y & Y B Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn N ZY a n iN Z eBN ZY iB ZY b 29 Mạch ba pha đối xứng • • • • Cách mắc nguồn & tải (đối xứng): Y&Y Y&∆ ∆&∆ ∆&Y Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 30 ∆ & Y đối xứng Uɺ AB = U 0o Uɺ BC = U eCA − 120 a iA A ZY eAB o eBC Uɺ CA = U 120o B C ZY c N ZY b iB iC KA cho vòng AaNbBA: o ɺ U 0 U AB ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ −U ab + ZY I A − ZY I B = 0 → I A − I B = = ZY ZY IɺB = IɺA − 120o → IɺA − IɺB = IɺA (1 − 1 − 120o ) = IɺA 3 30o U → IɺA = 3 − 30 ZY o U IɺB = 3 − 150 ZY o Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn U IɺC = 3 90o ZY 31 Mạch ba pha đối xứng • • Có nguồn đối xứng & tải đối xứng Cách mắc nguồn & tải (đối xứng): – – – – • • • Y&Y Y&∆ ∆&∆ ∆&Y Nguồn Y phổ biến hơn nguồn ∆ Tải ∆ phổ biến hơn tải Y Có 2 cách giải mạch ba pha đối xứng: 1. 2. Tính thông số của một pha, suy ra các thông số của 2 pha còn lại bằng cách cộng thêm các góc ±120o, hoặc Coi như một mạch điện bình thường & tính toán bằng các phương pháp đã học Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 32 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 33 Mạch ba pha không đối xứng (1) • Có nguồn và/hoặc tải không đối xứng • Thường thì chỉ có tải không đối xứng • Cách phân tích: như một mạch điện thông thường có nhiều nguồn Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 34 VD1 Mạch ba pha không đối xứng (2) iCc Tính các dòng điện trong mạch. iAa 220 0o V c C o 220 120 V Đặt ϕɺ N = 0 A N 1+ j2 Ω 220 − 120o V iBb B 220 0o 220 − 120o 220 120o + + 20 j10 − j10 ϕɺn = 1 1 1 1 + + + 20 j10 − j10 1 + j 2 a n inN j10 Ω b = 57,46 − 122o V Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 35 VD1 Mạch ba pha không đối xứng (3) iCc Tính các dòng điện trong mạch. iAa 220 0o V c C o ϕɺ n = 57, 46 − 122 V 220 120 V o A N a 1+ j2 Ω 220 − 120o V B iBb n inN j10 Ω b o ɺn 220 0o − 57,46 − 122o 220 0 − ϕ → IɺAa = = = 12,76 11o A 20 20 o o o ɺ 220 − 120 − 57, 46 − 122 220 − 120 − ϕ n IɺBb = = = 16,26 150,7o A j10 j10 o o o ɺ 220 120 − ϕ 220 120 − 57,46 − 122 n IɺCc = = = 25,21 − 161,6o A − j10 − j10 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 36 Mạch ba pha không đối xứng (4) VD1 iCc Tính các dòng điện trong mạch. 220 0o V IɺAa = 12,76 11o A c C IɺBb = 16, 26 150,7o A IɺCc = 25,21 − 161,6o A IɺnN iAa o 220 120 V A N a 1+ j2 Ω 220 − 120o V B iBb n inN j10 Ω b 57,46 − 122 o = = = 25,70 174,6o A 1+ j2 1 + j2 ϕɺn (= IɺAa + IɺBb + IɺCc ) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 37 VD2 Mạch ba pha không đối xứng (5) iCc Tính các dòng điện trong mạch. iAa 220 0o V C o 220 120 V c A a N 220 − 120o V B n iBb j10 Ω b − j10 Iɺv + j10( Iɺv + Iɺx ) = −220 − 120o + 220 120o 20 Iɺx + j10( Iɺx + Iɺv ) = −220 − 120o + 220 0o Iɺv = −19, 05 + j 43, 21A Iɺx = 38,11A Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 38 Mạch ba pha không đối xứng (6) VD2 iCc Tính các dòng điện trong mạch. iAa 220 0o V C Iɺv = −19, 05 + j 43, 21A Iɺx = 38,11A o 220 120 V c A a N 220 − 120o V B n iBb j10 Ω b → IɺAa = Iɺx = 38,11A IɺCc = Iɺv = −19,05 + j 43,21A IɺBb = − Iɺv − Iɺx = 19,05 − j 43,21 − 38,11 = −19,06 − j 43, 21A (= − IɺAa − IɺCc ) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 39 Mạch ba pha a) b) c) d) Nguồn ba pha đối xứng Mạch ba pha đối xứng Mạch ba pha không đối xứng Công suất trong mạch ba pha i. Công suất trong mạch ba pha đối xứng ii. Phương pháp hai oát mét e) Phương pháp thành phần đối xứng f) Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 40 Công suất trong mạch ba pha đối xứng (1) Tải Y: ZY = Z ϕ uan = U 2 sin ωt iA = I 2 sin(ωt − ϕ ) ubn = U 2 sin(ωt − 120 ) iB = I 2 sin(ωt − ϕ − 120 ) ucn = U 2 sin(ωt + 120o ) iC = I 2 sin(ωt − ϕ + 120o ) o o Công suất tức thời p = pa + pb + pc = uan iA + ubn iB + ucn iC = 2UI [sin ωt sin(ωt − ϕ ) + sin(ωt − 120o )sin(ωt − ϕ − 120o ) + + sin(ωt + 120o )sin(ωt − ϕ + 120o )] Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 41 Công suất trong mạch ba pha đối xứng (2) p = 2UI [sin ωt sin(ωt − ϕ ) + sin(ωt − 120o )sin(ωt − ϕ − 120o ) + + sin(ωt + 120o )sin(ωt − ϕ + 120o )] 1 sin A sin B = [cos( A − B) − cos( A + B)] 2 → p = 3UI cos ϕ (hằng số, không phụ thuộc thời gian) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 42 Công suất trong mạch ba pha đối xứng (3) p = 3UI cos ϕ (hằng số, không phụ thuộc thời gian) Các công suất trung bình của mỗi pha: Pp = UI cos ϕ S p = UI Q p = UI sin ϕ ɺˆ S p = Pp + jQ p = UI Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 43 Đo công suất trong mạch ba pha • • • • Mạch đối xứng: đo một pha rồi nhân 3 Mạch không đối xứng: đo cả ba pha rồi cộng lại Nếu không thể đo được công suất của một pha? → Phương pháp hai oát mét Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 44 Phương pháp hai oát mét (1) * A * iA WA * C * B { WA = Re Uɺ AB IˆA } IɺA = Iɺab + Iɺac { WC = Re Uɺ CB IˆC } IɺC = Iɺca + Iɺcb { Re {Uɺ } { }=P → WA = Re Uɺ AB Iˆab + Re Uɺ AB Iˆac { ˆ AB I ab } WC a Zca ica Zab iab iC iB c i bc b Zbc { → WA = PAB + Re Uɺ AB Iˆac } AB } { Re {Uɺ } Iˆ } = P → WC = Re Uɺ CB Iˆca + Re Uɺ CB Iˆcb CB cb { } → WC = Re Uɺ CB Iˆca + PCB CB Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 45 Phương pháp hai oát mét (2) * A * iA WA * C { WA = PAB + Re Uɺ AB Iˆac { } B * WC a Zca ica iab iC iB Zab c i bc b Zbc } WC = Re Uɺ CB Iˆca + PCB { } { } → WA + WC = PAB + Re (Uɺ AB − Uɺ CB ) Iˆac + PCB Uɺ AB − Uɺ CB = Uɺ AC → Re (Uɺ AB − Uɺ CB ) Iˆac = PAC WA + WC = PAB + PAC + PCB Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 46 VD Phương pháp hai oát mét (3) Eɺ AN = 220 0o V Eɺ BN = 220 − 120o V Eɺ CN = 220 120o V Zab = 50Ω; Zbc = j75Ω; Zca = – j100Ω; Tính công suất tiêu thụ của tải ∆. Z ab Z ac Za = Z ab + Zbc + Zca * A * WA B A a Zca Zab * i C C N iA * * WC c iB iA Zbc Za WA 50( − j100) a = = 40 − j80 Ω * 50 + j 75 − j100 Zc * iC C n N Z ba Z bc Zb = = −30 + j 60 Ω WC c Z ab + Z bc + Z ca * Zb iB b B Z ca Zcb Zc = = 120 + j 60 Ω Z ab + Zbc + Z ca Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 47 b VD Phương pháp hai oát mét (4) * A Eɺ AN = 220 0o V Eɺ BN = 220 − 120o V Eɺ CN = 220 120o V * Zab = 50Ω; Zbc = j75Ω; Zca = – j100Ω; Tính công suất tiêu thụ của tải ∆. N WA a * C B Za iA * WC iC c iB b Zc n Zb Z a = 40 − j80 Ω; Zb = −30 + j 60 Ω; Z c = 120 + j 60 Ω; Đặt ϕɺ N = 0 Eɺ AN Eɺ BN Eɺ CN 220 0o 220 − 120o 220 120o + + + + Za Zb Zc 40 − j80 −30 + j 60 120 + j 60 = → ϕɺn = 1 1 1 1 1 1 + + + + 40 − j80 −30 + j 60 120 + j 60 Za Zb Zc = −690 + j 396 V Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 48 VD Phương pháp hai oát mét (5) * A Eɺ AN = 220 0o V Eɺ BN = 220 − 120o V Eɺ CN = 220 120o V * Zab = 50Ω; Zbc = j75Ω; Zca = – j100Ω; Tính công suất tiêu thụ của tải ∆. N WA a * C B Za iA * WC iC c iB b Zc n Zb Z a = 40 − j80 Ω; Zb = −30 + j 60 Ω; Z c = 120 + j 60 Ω; ϕɺn = −690 + j 396 V o ɺ − ϕɺ 220 0 − ( −690 + j 396) E AN n ɺ = 8, 51 + j 7,11A = → IA = 40 − j80 Za o ɺ − ϕɺ 220 120 − ( −690 + j 396) E n ɺI = CN = = 3,18 − j 3,30 A C 120 + j 60 Zc Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 49 Phương pháp hai oát mét (6) VD * Zab = 50Ω; Zbc = j75Ω; Zca = – j100Ω; Tính công suất tiêu thụ của tải ∆. B { } { { } { WA = Re Eɺ AB IˆA = Re ( Eɺ AN − Eɺ BN ) IˆA ) } Za iA WA a * C N IɺA = 8, 51 + j 7,11 A; IɺC = 3,18 − j 3,30 A {( * A Eɺ AN = 220 0o V Eɺ BN = 220 − 120o V Eɺ CN = 220 120o V * WC iC c iB b Zc n Zb } = Re 220 00 − 220 − 1200 ( 8,51 − j 7,11) = 4162 W WC = Re EɺCB IˆC = Re ( EɺCN − Eɺ BN ) IˆC {( ) } } = Re 220 1200 − 220 − 1200 ( 3,18 + j 3, 30 ) = −1258 W Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 50 VD Phương pháp hai oát mét (7) * A Eɺ AN = 220 0o V Eɺ BN = 220 − 120o V Eɺ CN = 220 120o V * Zab = 50Ω; Zbc = j75Ω; Zca = – j100Ω; Tính công suất tiêu thụ của tải ∆. N WA a * C B Za iA * WC iC c iB b Zc n Zb WA = 4162 W WC = −1258 W → Công suất tiêu thụ của tải ∆: W∆ = WA + WC = 4162 – 1258 = 2904 W Kiểm tra: W∆ = I A2 Ra + I B2 Rb + IC2 Rc = 11, 092 40 + 12, 292 ( −30) + 4,582120 = 2904 W Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 51 Phương pháp hai oát mét (8) • Công suất tổng của tải là tổng đại số của chỉ số của hai oát mét • Đúng cho cả tải Y & tải ∆ * A * iA WA * C B * WC Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn a Zca ica iab iC iB Zab c i bc b Zbc 52 Mạch ba pha 1. 2. 3. 4. 5. 6. 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 53 Phương pháp thành phần đối xứng (1) • Mạch đối xứng → tính 1 pha & suy ra các pha còn lại • Mạch không đối xứng → tính toán như mạch điện nhiều nguồn kích thích • Hai loại mạch trên có tổng trở của các pha cố định • Mạch đặc biệt: tổng trở của các pha biến thiên một cách phức tạp theo mức độ bất đối xứng của các pha • → Không tính được bằng 2 p/p trên • → P/p thành phần đối xứng Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 54 Phương pháp thành phần đối xứng (2) Uɺ A Uɺ C1 120o 120o Uɺ C Uɺ B1 Uɺ B + 120o (Thứ tự thuận) Uɺ B 2 120o 120o Uɺ A = Uɺ A1 + Uɺ A 2 + Uɺ A0 Uɺ B = Uɺ B1 + Uɺ B 2 + Uɺ B 0 Uɺ = Uɺ + Uɺ + Uɺ C C1 C2 C0 + Uɺ A1 Uɺ C 2 120o Uɺ A 2 (Thứ tự ngược) Uɺ A 0 Uɺ B 0 Uɺ C 0 (Thứ tự zero) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 55 Phương pháp thành phần đối xứng (3) Uɺ C1 120o 120o Uɺ B1 Uɺ A1 → IɺA1 , IɺB1 , IɺC1 ,... 120o (Thứ tự thuận) Uɺ B 2 120o 120o Uɺ C 2 120o → IɺA 2 , IɺB 2 , IɺC 2 ,... Uɺ A 2 (Thứ tự ngược) Uɺ A 0 Uɺ B 0 IɺA = IɺA1 + IɺA 2 + IɺA0 ɺ I B = IɺB1 + IɺB 2 + IɺB 0 IɺC = IɺC1 + IɺC 2 + IɺC 0 … → IɺA0 , IɺB 0 , IɺC 0 ,... Uɺ C 0 (Thứ tự zero) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 56 Phương pháp thành phần đối xứng (4) Uɺ A Uɺ C1 120o 120o Uɺ C ? Uɺ B Uɺ B1 120o (Thứ tự thuận) Uɺ B 2 a=e Uɺ A1 a Uɺ A ɺ ɺ a U B → U A2 Uɺ A0 1 Uɺ C 2 j120 o + 120o 120o Uɺ A1 1 a ɺ 1 2 U = 1 a A2 3 Uɺ A0 1 1 Uɺ A1 Uɺ C 2 120o Uɺ A 2 (Thứ tự ngược) Uɺ A 0 Uɺ B 0 + Uɺ C 0 (Thứ tự zero) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 57 Phương pháp thành phần đối xứng (5) Uɺ A Uɺ C1 120o 120o Uɺ C Uɺ B Uɺ B1 Uɺ A1 120o (Thứ tự thuận) + Uɺ B1 = a 2Uɺ A1 o ɺ 120 U B2 ɺ ɺ U B 2 = aUɺ A 2 o U 120 A2 Uɺ A1 o Uɺ = Uɺ 120 ɺ B 0 A 0 ɺ → U C 2 (Thứ tự ngược) ɺ U A2 ɺ U = aU C 1 A1 Uɺ A0 ɺ U A0 2 ɺ ɺ ɺ j120o o U C 2 = a U A 2 U B0 a=e = 1 120 Uɺ C 0 = Uɺ A0 ɺ (Thứ tự zero) U o C0 2 j 240 o a =e = 1 240 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 58 + Phương pháp thành phần đối xứng (6) Thứ tự thuận Nguồn ba pha không đối xứng Phân tích Giải mạch ba pha thứ tự thuận Thứ tự ngược Giải mạch ba pha thứ tự ngược Tổng hợp Thứ tự zero Giải mạch thứ tự zero Kết quả Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 59 VD Phương pháp thành phần đối xứng (7) o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. Z1ng A Z1t N Z2ng B Z0ng C Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Z2t Zn Z0t 60 n Phương pháp thành phần đối xứng (8) Thứ tự thuận Nguồn ba pha không đối xứng Phân tích Giải mạch ba pha thứ tự thuận Thứ tự ngược Giải mạch ba pha thứ tự ngược Tổng hợp Thứ tự zero Giải mạch thứ tự zero Kết quả Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 61 VD Phương pháp thành phần đối xứng (9) o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. Eɺ A1 1 a ɺ 1 2 E = 1 a A2 3 1 1 Eɺ A0 Z1ng A Z1t N Z2ng B Z0ng C Z2t Zn Z0t a 2 Eɺ A ɺ a EB 1 EɺC 1 1 120o 1 240o 220 0o 213 + j 4,10 V 1 o o o = 1 1 240 1 120 230 − 135 = 41,3 + j5,12 V 3 o 1 210 140 −34,5 − j 9, 22 V 1 1 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 62 n VD Phương pháp thành phần đối xứng (10) o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. Eɺ A1 213 + j 4,10 V ɺ E = 41,3 + j 5,12 V A2 Eɺ A 0 −34,5 − j9, 22 V Z1ng A Z1t N Z2ng B Z0ng C Eɺ B1 = a 2 Eɺ A1 ɺ EB 2 = aEɺ A2 Eɺ = Eɺ B0 A0 → ɺ ɺ EC1 = aE A1 Eɺ = a 2 Eɺ A2 C2 Eɺ C 0 = Eɺ A0 Z2t Zn Z0t = −103 − j187 V = −25,1 + j 33, 2 V = −34,5 − j 9, 22 V = −110 + j183V = −16, 2 − j 38, 4 V = −34,5 − j 9, 22 V Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 63 n Phương pháp thành phần đối xứng (11) VD o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. IɺA1 Z1ng ɺ I B1 N Z1ng Iɺ C1 Z1ng Iɺn1 Eɺ A1 Z1t Eɺ n B1 Eɺ C1 Z1t Zn Z1t IɺA 2 Z2ng ɺ IB2 N + Z2ng Iɺ C2 Z2ng Iɺn 0 Z1ng Z1t N Z2ng B Z0ng C IɺA0 Eɺ A 2 Z2t Eɺ n Z0ng ɺ EɺC 2 Z2t Z2t I B0 Z0ng Iɺ N B2 Zn A + C0 Z0ng Iɺn 0 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn n Z2t Zn Z0t Eɺ A0 Z0t Eɺ n B0 EɺC 0 Z0t Zn Z0t 64 Phương pháp thành phần đối xứng (12) Thứ tự thuận Nguồn ba pha không đối xứng Phân tích Giải mạch ba pha thứ tự thuận Thứ tự ngược Giải mạch ba pha thứ tự ngược Tổng hợp Thứ tự zero Giải mạch thứ tự zero Kết quả Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 65 VD Phương pháp thành phần đối xứng ɺ (13) ɺ o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. I A1 Z1ng ɺ I E A1 Z1t Eɺ n Z1ng Iɺ EɺC1 Z1t N B1 C1 Z1ng Iɺn1 B1 Zn Z1t Đặt ϕɺ N = 0 Eɺ C1 Eɺ A1 Eɺ B1 + + Z1ng + Z1t Z1ng + Z1t Z1ng + Z1t ϕɺn1 = 1 1 1 1 + + + Z1ng + Z1t Z1ng + Z1t Z1ng + Z1t Z n Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn =0 66 VD Phương pháp thành phần đối xứng ɺ (14) ɺ o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. ϕɺn1 ɺ 213 + j 4,10 E A1 ɺ = I A1 = Z1ng + Z1t j10 + 30 + j 40 −103 − j187 Eɺ B1 ɺ = = 0 → I B1 = Z1ng + Z1t j10 + 30 + j 40 ɺ −110 + j183 E C1 IɺC1 = = Z1ng + Z1t j10 + 30 + j 40 I A1 Z1ng ɺ I E A1 Z1t Eɺ n Z1ng Iɺ EɺC1 Z1t N B1 C1 Z1ng Iɺn1 B1 Zn Z1t = 1,94 − j 3,10 A = −3,65 − j 0,13A = 1, 71 + j 3, 23 A Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 67 Phương pháp thành phần đối xứng (15) Thứ tự thuận Nguồn ba pha không đối xứng Phân tích Giải mạch ba pha thứ tự thuận Thứ tự ngược Giải mạch ba pha thứ tự ngược Tổng hợp Thứ tự zero Giải mạch thứ tự zero Kết quả Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 68 VD Phương pháp thành phần đối xứng ɺ (16) ɺ o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. I A2 Z2ng ɺ I E A2 Z2t Eɺ n Z2ng Iɺ EɺC 2 Z2t N B2 C2 Z2ng Iɺn 0 B2 Zn Z2t Đặt ϕɺ N = 0 EɺC 2 Eɺ A 2 Eɺ B 2 + + Z 2 ng + Z 2t Z 2 ng + Z 2t Z 2ng + Z 2t ϕɺn 2 = 1 1 1 1 + + + Z 2 ng + Z 2t Z 2ng + Z 2t Z 2 ng + Z 2t Z n Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn =0 69 VD Phương pháp thành phần đối xứng ɺ (17) ɺ o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. ϕɺn 2 I A2 Z2ng ɺ I E A2 Z2t Eɺ n Z2ng Iɺ EɺC 2 Z2t N B2 C2 Z2ng Iɺn 0 B2 Zn Z2t ɺ 41, 3 + j 5,12 E A2 ɺ = 0, 65 − j 2,19 A = I A2 = Z 2 ng + Z 2t j12 + 3 + j 6 −25,1 + j 33, 2 Eɺ B1 ɺ = = 1,57 + j1, 66 A = 0 → IB2 = Z 2 ng + Z12 j12 + 3 + j 6 ɺ −16, 2 − j 38, 4 E C2 IɺC 2 = = = −2, 22 + j 0,53 A j12 + 3 + j 6 Z 2 ng + Z 2t Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 70 Phương pháp thành phần đối xứng (18) Thứ tự thuận Nguồn ba pha không đối xứng Phân tích Giải mạch ba pha thứ tự thuận Thứ tự ngược Giải mạch ba pha thứ tự ngược Tổng hợp Thứ tự zero Giải mạch thứ tự zero Kết quả Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 71 VD Phương pháp thành phần đối xứng ɺ (19) ɺ I A0 o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. Z0ng ɺ I B0 Z0ng Iɺ N C0 Z0ng Iɺn 0 E A0 Z0t Eɺ n B0 EɺC 0 Z0t Zn Z0t Đặt ϕɺ N = 0 3Eɺ A0 Eɺ A0 Eɺ B 0 EɺC 0 + + Z 0 ng + Z 0t Z0 ng + Z 0t Z 0 ng + Z 0t Z 0ng + Z 0t = ϕɺn 0 = 3 1 1 1 1 1 + + + + Z 0ng + Z0t Z n Z 0 ng + Z 0t Z 0ng + Z0t Z0 ng + Z 0t Z n Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 72 VD Phương pháp thành phần đối xứng ɺ (20) ɺ I A0 o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. Z0ng ɺ I B0 Z0ng Iɺ N C0 Z0ng Iɺn 0 E A0 Z0t Eɺ n B0 EɺC 0 Z0t Zn Z0t 3Eɺ A0 3(−34,5 − j 9, 22) Z0 ng + Z 0t j2 + j4 = = −25,88 − j 6,92 V ϕɺn 0 = 3 1 3 1 + + j2 + j 4 j6 Z 0 ng + Z 0t Z n ɺ − ϕɺ E (−34,5 − j 9, 22) − (−25,88 − j 6,92) n0 ɺI = Iɺ = Iɺ = A0 = A0 B0 C0 Z 0 ng + Z 0t j2 + j4 = −0,38 + j1, 44 A Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 73 Phương pháp thành phần đối xứng (21) Thứ tự thuận Nguồn ba pha không đối xứng Phân tích Giải mạch ba pha thứ tự thuận Thứ tự ngược Giải mạch ba pha thứ tự ngược Tổng hợp Thứ tự zero Giải mạch thứ tự zero Kết quả Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 74 VD Phương pháp thành phần đối xứng (22) o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. IɺA1 = 1,94 − j3,10 A ɺ I A2 = 0, 65 − j 2,19 A ɺ I A0 = −0, 38 + j1, 44 A IɺB1 = −3, 65 − j 0,13A ɺ I B 2 = 1,57 + j1, 66 A ɺ I B 0 = −0, 38 + j1, 44 A Z1ng A Z1t N Z2ng B Z0ng C Z2t Zn Z0t → IɺA = IɺA1 + IɺA 2 + IɺA0 = 2, 21 − j 3,85 A → IɺB = IɺB1 + IɺB 2 + IɺB 0 = −2, 47 + j 2,96 A IɺC1 = 1, 71 + j3, 23A ɺ I C 2 = −2, 22 + j 0, 53A → IɺC ɺ Mạch ba pha I C 0 = −0, 38 + j1, 44 A = IɺC1 + IɺC 2 + IɺC 0 = −0,89 + j 5, 20 A sites.google.com/site/ncpdhbkhn 75 n VD Phương pháp thành phần đối xứng (23) o Eɺ A = 220 0 o V; Eɺ B = 230 − 135 V; Zn = j6 Ω; Eɺ C = 210 140o V; Z1ng = j10 Ω; Z2ng = j12 Ω; Z0ng = j2 Ω; Z1t = 30 + j40 Ω; Z2t = 3 + j6 Ω; Z0t = j4 Ω; Tính các dòng trong mạch. Z1ng A Z1t N Z2ng B Z0ng C Z2t Zn Z0t Kiểm tra kết quả IɺA = 2, 21 − j 3,85 A IɺB = −2, 47 + j 2, 96 A Iɺ = −0,89 + j 5, 20 A → Iɺn 0 = IɺA + IɺB + IɺC = −1,15 + j 4, 31A C Iɺn = Iɺn 0 = ϕɺn 0 Z 0 ng + Z 0 t −25,88 − j 6, 92 = = −1,15 + j 4, 31A j2 + j4 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 76 n Mạch ba pha 1. 2. 3. 4. 5. 6. 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 77 Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (1) • Điện áp nguồn của mạch ba pha có thể bị méo • → Phân tích tín hiệu thành tổng của các điều hoà bậc cao • Ngoài ω còn có 3ω, 5ω, 7ω, … • Nếu ekA = Ekmsin(kωt) thì ekB = Ekmsin[kω(t – T/3)] = Ekmsin(kωt – k2π/3) & ekC = Ekmsin[kω(t + T/3)] = Ekmsin(kωt + k2π/3) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 78 Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (2) • Nếu ekA = Ekmsin(kωt) thì ekB = Ekmsin[kω(t – T/3)] = Ekmsin(kωt – k2π/3) & ekC = Ekmsin[kω(t + T/3)] = Ekmsin(kωt + k2π/3) • Xét k = 3: ekA = Ekmsin(3ωt) ekB = Ekmsin(3ωt – 3.2π/3) = Ekmsin(3ωt – 2π) ekC = Ekmsin(3ωt + 3.2π/3) = Ekmsin(3ωt + 2π) • → 3 pha của điện áp bậc 3 trùng pha với nhau • Tổng quát: 3 pha của điện áp bậc 3n (n = 1, 3, 5, 7, …) trùng pha với nhau Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 79 Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (3) • Tổng quát: 3 pha của điện áp bậc 3n (n = 1, 3, 5, 7, …), (k = 3, 9, 15, …) trùng pha với nhau • Tương tự: 3 pha của điện áp bậc 3n + 1 (n = 1, 3, 5, 7, …), (k = 1, 7, 13, …) lệch pha 2π/3 → hợp thành hệ thống thứ tự thuận • Tương tự: 3 pha của điện áp bậc 3n + 2 (n = 1, 3, 5, 7, …), (k = 5, 11, 17, …) lệch pha 4π/3 → hợp thành hệ thống thứ tự ngược Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 80 Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (4) Hệ thống ba pha thứ tự thuận (k = 1, 7, 13, …) Điện áp ba pha méo + Hệ thống ba pha thứ tự ngược (k = 5, 11, 17, …) + Hệ thống ba pha thứ tự zero (k = 3, 9, 15, …) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 81 VD Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (5) Xét mạch ba pha đối xứng. eA = 100sinωt + 40sin(3ωt + 60o) + + 15sin(5ωt – 15o) V; Tính trị hiệu dụng của dòng điện trong dây trung tính. iCc C eC iAa c eA A N a n 2 Ω iNn eB B Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn iBb 10 Ω b 82 Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (6) eA = 100sinωt + + 40sin(3ωt + 60o) + + 15sin(5ωt – 15o) V Hệ thống ba pha thứ tự thuận (k = 1, 7, 13, …) + Điện áp ba pha méo ( Eɺ1 A , Eɺ1B , Eɺ1C ) Hệ thống ba pha thứ tự ngược (k = 5, 11, 17, …) + k = 1: e1A = 100sinωt V k = 3: e3A = 40sin(3ωt + 60o) V k = 5: e5A = 15sin(5ωt – 15o) V ( Eɺ5 A , Eɺ5 B , Eɺ 5C ) Hệ thống ba pha thứ tự zero (k = 3, 9, 15, …) ( Eɺ3 A , Eɺ3 B , Eɺ 3C ) Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 83 VD Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (7) Xét mạch ba pha đối xứng. eA = 100sinωt + 40sin(3ωt + 60o) + + 15sin(5ωt – 15o) V; Tính trị hiệu dụng của dòng điện trong dây trung tính. eA + eB + eC ↔ iCc C eC iAa c eA A N a n 2 Ω iNn eB B iBb 10 Ω b ↔ ( Eɺ1 A + Eɺ1B + Eɺ1C ) +( Eɺ 5 A + Eɺ 5 B + Eɺ 5C ) +( Eɺ3 A + Eɺ3 B + Eɺ 3C ) (thứ tự thuận) Eɺ1 A + Eɺ1B + Eɺ1C = 0 (thứ tự ngược) Eɺ 5 A + Eɺ5 B + Eɺ5C = 0 Eɺ3 A + Eɺ 3B + Eɺ3C = 3Eɺ 3 A (thứ tự zero) → eA + eB + eC ↔ 3Eɺ 3 A Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 84 VD Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (8) Xét mạch ba pha đối xứng. eA = 100sinωt + 40sin(3ωt + 60o) + + 15sin(5ωt – 15o) V; Tính trị hiệu dụng của dòng điện trong dây trung tính. iCc C eC eA + eB + eC ↔ 3Eɺ 3 A ϕN = 0 1 eA eB eC (eA + eB + eC ) + + ϕn = 10 10 10 = 10 3 1 1 1 1 1 + + + + 10 2 10 10 10 2 eA + eB + eC ↔ 3Eɺ 3 A iAa c eA A N a n 2 Ω iNn eB B iBb 10 Ω b Eɺ3 A 3 → ϕn ↔ ϕɺn = 10 3 1 + 10 2 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 85 VD Điều hoà bậc cao trong mạch ba pha (9) Xét mạch ba pha đối xứng. eA = 100sinωt + 40sin(3ωt + 60o) + + 15sin(5ωt – 15o) V; Tính trị hiệu dụng của dòng điện trong dây trung tính. iCc C eC c eA A N a n 2 Ω iNn eB o B ɺ 40 60 E3 A 3 3 ϕɺn = 10 = 10 2 = 10,61 60o V 3 1 3 1 + + 10 2 10 2 → I Nn iAa iBb 10 Ω b ϕn 10, 61 = = = 5, 30 A 2 2 Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 86 [...]...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... bình thường & tính toán bằng các phương pháp đã học Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 32 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 33 Mạch ba pha không đối xứng (1) • Có nguồn và/hoặc tải không... o Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn U IɺC = 3 90o ZY 31 Mạch ba pha đối xứng • • Có nguồn đối xứng & tải đối xứng Cách mắc nguồn & tải (đối xứng): – – – – • • • Y&Y Y&∆ ∆&∆ ∆&Y Nguồn Y phổ biến hơn nguồn ∆ Tải ∆ phổ biến hơn tải Y Có 2 cách giải mạch ba pha đối xứng: 1 2 Tính thông số của một pha, suy ra các thông số của 2 pha còn lại bằng cách cộng thêm các góc ±120o, hoặc Coi như một mạch. .. mạch điện thông thường có nhiều nguồn Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 34 VD1 Mạch ba pha không đối xứng (2) iCc Tính các dòng điện trong mạch iAa 220 0o V c C o 220 120 V Đặt ϕɺ N = 0 A N 1+ j2 Ω 220 − 120o V iBb B 220 0o 220 − 120o 220 120o + + 20 j10 − j10 ϕɺn = 1 1 1 1 + + + 20 j10 − j10 1 + j 2 a n inN j10 Ω b = 57,46 − 122o V Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 35 VD1 Mạch. .. iC eCN c A C N Tính toán giống mạch Y & Y B Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn N ZY a n iN Z eBN ZY iB ZY b 29 Mạch ba pha đối xứng • • • • Cách mắc nguồn & tải (đối xứng): Y&Y Y&∆ ∆&∆ ∆&Y Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 30 ∆ & Y đối xứng Uɺ AB = U 0o Uɺ BC = U eCA − 120 a iA A ZY eAB o eBC Uɺ CA = U 120o B C ZY c N ZY b iB iC KA cho vòng AaNbBA: o ɺ U 0 U AB ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ −U ab... 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 Y & ∆ đối xứng (1) Uɺ AN = U 0o Uɺ BN = U − 120 eAN iC eCN o C B iB a Z∆ Z∆ eBN KA cho vòng... − 30o = 13, 20 − 38,1o A − 120o = 13, 20 − 38,1o − 120o = 13, 20 − 158,1o A IɺC = IɺA 120o = 13, 20 − 38,1o + 120o = 13, 20 81, 9o A Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 25 Mạch ba pha đối xứng • • • • Cách mắc nguồn & tải (đối xứng): Y&Y Y&∆ ∆&∆ ∆&Y Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 26 ∆ & ∆ đối xứng (1) Uɺ AB = U 0o Uɺ BC = U − 120o Uɺ CA = U 120 eCA iA A eAB o Uɺ ab = Uɺ AB... 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. .. = 120 = I 120 lệch pha 120 ca ab Z∆ Z∆ Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 21 Y & ∆ đối xứng (2) Iɺab Uɺ AB ɺ = = I ab 0o Z∆ = Iɺab − 120o Iɺbc ɺI = Iɺ 120o ca ab KD cho đỉnh a: IɺA = Iɺab − Iɺca eAN iC eCN C ica c N eBN B ab 3 iB a Z∆ Z∆ → IɺA = Iɺab (1 0o − 1 120o ) = Iɺ (1 + 0,5 − j 0,866) = Iɺ ab iA A iab Z∆ ibc b − 30o IɺB = Iɺab 3 − 150o IɺC = Iɺab 3 90o Mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn... 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