BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

PHẦN I. CÁC CÂU HỎI TRONG SGK

KHỞI ĐỘNG

CH1: Động cơ trên Hình 3.1 sử dụng nguồn điện nào để hoạt động? Dòng điện trong động cơ có đặc điểm gì?

I. KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÍ TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

CH1: Dòng điện xoay chiều ba pha là gì?

CH2: Dòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra bằng cách nào?

II. CÁCH NỐI NGUỒN VÀ TẢI ĐIỆN BA PHA

CH1: Nêu các cách nối nguồn và tải điện ba pha

CH2: Quan sát Hình 3.6, 3.7 và trình bày cách nối điện ba pha

CH3: Quan sát hình 3.8 và trình bày cách nối tải ba pha

CH4: Quan sát hình 3.9 và cho biết các cách nối nguồn ba pha với tải điện ba pha

CH5: Mạch ba pha ba dây và ba pha bốn dây khác nhau như thế nào?

III. QUAN HỆ GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG DÂY VÀ PHA TRONG MẠCH ĐIỆN BA PHA ĐỐI XỨNG

CH1: Trong mạch điện ba pha, thế nào là dòng điện dây, dòng điện pha, điện áp dây, điện áp pha?

CH2: Giá trị hiệu dụng của các đại lượng Up, Ud, Ip và Id (Hình 3.10) có quan hệ thế nào trong mạch ba pha tải điện nối hình sao đối xứng?

CH3: Nguồn điện ba pha trong khu dân cư có nối hình tam giác không vì sao?

CH4:  Cho mạch ba pha có nguồn và tải đối xứng (Hình 3.12) biết điện áp dây U₁ = 380V. Em hãy cho biết:

– Các tải điện nối hình gì?

– Điện áp pha đặt lên các tải điện bằng bao nhiêu?

LUYỆN TẬP

CH1: Một động cơ ba pha có thông số Y/Δ - 380/220 V. Hãy giải thích thông số này?

PHẦN II. 5 PHÚT GIẢI BÀI

KHỞI ĐỘNG

CH1:

1. Loại nguồn điện: Động cơ trong Hình 3.1 là động cơ điện xoay chiều ba pha. 

2. Đặc điểm dòng điện:

• Loại dòng điện: Dòng điện xoay chiều ba pha.

• Số pha: Ba pha.

• Tần số: Tần số chung của hệ thống điện 

• Cường độ dòng điện: Cường độ dòng điện phụ thuộc vào công suất và tốc độ quay của động cơ.

• Hệ số công suất: Hệ số công suất cao, gần bằng 1.

I. KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÍ TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

CH1: là hệ thống điện gồm ba dòng điện xoay chiều có cùng biên độ, tần số nhưng lệch pha nhau một góc 120 độ.

CH2: tạo ra trong mạch điện ba pha

II. CÁCH NỐI NGUỒN VÀ TẢI ĐIỆN BA PHA

CH1: Nối hình sao; Nối hình tam giác

CH2: Hình 3.6: Điểm cuối cuộn dây của các pha X, Y, Z được nối với nhau tại O gọi là điểm trung tính của nguồn. Điểm đầu A, B và C của các cuộn dây được nối với đường dây truyền tải điện

Hình 3.7: Điểm cuối của cuộn dây pha này được nối với điểm đầu của cuộn dây pha kia. X nối với B, Y nối với C và Z nối với A

CH3: 

1. Nối hình sao

• Tải điện ba pha được nối hình sao không có dây trung tính hoặc có dây trung tính

• Tổng trở các pha của tải điện là Za, Zb, Zc, O' được gọi là điểm trung tính của tải.

• Tải điện ba pha nối hình sao đối xứng khi Za = Zb = Zc

1. Nối hình tam giác: Tải điện nối hình tam giác. Tổng trở các pha của tải điện là Zab, Zbc và Zca. Tải điện ba pha nối hình tam giác đối xứng khi Zab = Zbc = Zca

CH4: - Mạch ba pha ba dây: chỉ có ba dây A-A, B-B và C-C. Các dây này gọi là dây pha.

- Mạch ba pha bốn dây: ngoài ba dây pha còn có đường dây Q-O' gọi là dây trung tính. Mạch ba pha bốn dây chỉ có khi nguồn và tải điện đều nổi hình sao và có dây trung tính.

CH5: 

Mạch ba pha ba dây:

• Số dây dẫn: 3

• Điểm trung tính: không có

• Điện áp: điện áp pha bằng điện áp đường dây

• Công suất: nhỏ hơn

• Hiệu quả: thấp hơn

• Ứng dụng: thường được sử dụng cho tải nhỏ, tải cân bằng

Mạch ba pha bốn dây:

• Số dây dẫn: 4

• Điểm trung tính: có

• Điện áp: điện áp pha bằng 3,46 điện áp đường dây

• Công suất: lớn hơn

• Hiệu quả: cao hơn

• Ứng dụng: thường được sử dụng cho tải lớn, tải không cân bằng

III. QUAN HỆ GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG DÂY VÀ PHA TRONG MẠCH ĐIỆN BA PHA ĐỐI XỨNG

CH1:

. Dòng điện dây và điện áp dây:

• Là đại lượng quan trọng để tính toán công suất truyền tải trong hệ thống điện ba pha.

• Dòng điện dây (Id): Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn pha.

• Điện áp dây (Ud): Điện áp giữa hai dây pha bất kỳ.

• Đặc điểm: Điện áp dây cao hơn điện áp pha √3 lần.

2. Dòng điện pha và điện áp pha:

• Là đại lượng quan trọng để tính toán công suất hoạt động của động cơ hoặc phụ tải ba pha.

• Dòng điện pha (Ip): Dòng điện chạy qua mỗi cuộn dây của động cơ hoặc phụ tải ba pha.

• Điện áp pha (Up): Điện áp giữa một dây pha và điểm trung tính (nếu có).

• Đặc điểm: Điện áp pha bằng 1/√3 điện áp dây.

3. Mối quan hệ: Id = √3 Ip         Ud = √3 Up 

CH5: 

• Điện áp dây và điện áp pha:

  • Ud = √3 * Up (1)

  • Do Ud và Up đều là giá trị hiệu dụng, nên công thức (1) cũng đúng cho giá trị hiệu dụng.

• Dòng điện dây và dòng điện pha:

  • Id = Ip (2)

  • Lý do: Trong mạch ba pha tải điện nối hình sao đối xứng, dòng điện đi vào mỗi pha bằng nhau và dòng điện dây là tổng dòng điện pha.

• Mối quan hệ tổng quát:

  • Ud = √3 * Up

  • Id = Ip

CH6:  

1. An toàn:

Nối hình sao tạo điểm trung tính, điện áp bằng 0 so với mặt đất, đảm bảo an toàn khi rò rỉ điện.

Nối hình tam giác không có điểm trung tính, điện áp cao hơn khi rò rỉ điện, nguy hiểm cho người sử dụng.

2. Hiệu quả:

Nối hình sao giúp cân bằng tải, tăng hiệu quả sử dụng điện, giảm tổn hao điện năng.

Nối hình tam giác có thể gây mất cân bằng tải, giảm hiệu quả sử dụng điện, tăng tổn hao điện năng.

3. Khả năng cung cấp điện:

Nối hình sao cung cấp cả điện áp pha và dây, mở rộng khả năng sử dụng điện trong khu dân cư.

Nối hình tam giác chỉ cung cấp điện áp pha, một số thiết bị điện có thể không hoạt động.

CH7: 

1. Nối hình sao.

• Ba pha của tải điện được nối với nhau tại điểm trung tính (N).

• Điểm trung tính (N) được nối chung với dây dẫn trung tính của nguồn điện

2. Điện áp pha (Up) đặt lên các tải điện bằng 220V

LUYỆN TẬP

CH1:                

1. Ý nghĩa của ký hiệu Y/Δ:

• Y: Ký hiệu cho cách nối dây quấn stato của động cơ theo hình sao.

• Δ: Ký hiệu cho cách nối dây quấn stato của động cơ theo hình tam giác.

2. Ý nghĩa của điện áp 380/220 V:

• 380 V: Điện áp dây khi nối dây quấn stato theo hình sao.

• 220 V: Điện áp dây khi nối dây quấn stato theo hình tam giác.