Ó.2.2.4 Mạc h3 pha nối A/Ỵ đối xứng
6.3. Công suất mạch điện ba pha 1
6.3.2. Công suất mạch điện ba pha đối xứng ,
giác)
6.3.2.I. Công suất tác dụng p
Công suất mỗi pha: Pp = VpIpCOS(p=Z^Ẩ? = 7?
Công suất ba pha: PT = 3Pp=3VpIpC0SỌ=37j
_ vl rr..
RP=3^=j3VdIdcos<p (W).
Rp
6.3.2.2. Công suất phản kháng
Công suất mỗi pha: Qp = VpIpSÌnọ=/pA? = Cơng suất ba pha:
J72
(VẢỴ).
vĩ r-
Qt = 3Qp=3VpIpSÌnọ=3/pAp = 3-^-=-j3VdIdsin<p (VẢr). Xp
(Xp là điện kháng của tải).
6.3.2.3. Công suất biểu kiến
Công suất mỗi pha: Sp = Vplp.
Công suất ba pha: ST = 3VpIp = j3VdId - 3ZpI2p (VA).
T •
Ví dụ 6.5: Sơ đồ 6.17, mạch điện ba pha cân bằng. Tính cơng suất tác dụng tổn cơng suất phàn kháng, và cơng suất biểu kiến. Tìm hệ số cơng su; Cho ZY =70.71 + j70.71 = 100Z45°Q
'Hình 5.17. Hệ thõng 3 pha, 3 dây, tài đãu sao
Giải:
Vp = 21 = ^ = 231(7).
73 73
Công suất tác dụng (tn ng bình) mỗi pha:
Pp = VPIP cosxp =: 23 lx2.3x cos 45° = 375.7(17).
Công suất tác dụng (tn ng bình) tổng:
PT = 3Pp = 3x37f .7 = 1127.1 (17).
Hoặc: PT = 3ỈPRP = (3)12.3)2(70.71) = 1122.16 (17).
Hoặc: PT = 737,7, cosp = 73x(400)(2.3)xcos45° =1126.8(17). (đấu sao 7, = 7j ).
Công suất phản kháng 1 nỗi pha:
Qp = VpIp sin p = 231x2.3x sin 45° =375.7 (E4r).
Công suất phản kháng tổng: QT = 3QP = 3x375.7 = 1127.1 (ỴAr).
J.UI lỉẹu mun nục LI 11ÌUỈL1 iviạxsii I
Hoặc: Qt = 3IpXL = (3)(2.3)2 (70.71) = 1122.16 (VAr).
Hoặc: Qt = j3Vdỉdsỉn<p = 73x400x2.3x sin 45° = 1126.76 (VAr).
Công suất biểu kiến mỗi pha: Sp =VpIp =231x2.3 = 531.3 (VA).
Công suất biểu kién tổng: ST = 35^, = (3)(531.3j = 1593.9 (VA).
Hoặc: ST=43VdId= 73x400x2.3 = 1593.5 (VA).
Hoặc: sr = y/p? + Qỉ = 7(1127.1)2 + (1127.1)2 = .593.7 (VA).
Uâ „Ẩ „ í - _ PT _ 1127.1 _ . ___ Hệ sô công suât: p.f. = coscp = — = = 0.707.
• 6 ST 1593.7
Ví dụ 6.6: Sơ đồ 6.18, mạch điện ba pha cân bàng Tính cơng suất tác dụng (trung
bình) tổng, cơng suất phản kháng, và cơng suất biểu kiến. Tìm hệ số cơng suất. ChozA =10-j20 = 22.36Z-Õ3.43°Q.
Giải;
Tài đấu tam giác:
Ip=ỉi=Ĩ2=Ii
t=Ll = 1 i
400
22.36= 17.89(J).
Cơng suất tác dụng (trung bình) tổng:
PT = 3Pp = 3V,Ip cos^ = 3x400x17.89xcos 63.43° =9.602 (Ấ7F).
Hoặc: Ạ =3{I}RP\ = 3x17.892xl0 = 9.602 (KỈV).
Hoặc: Pr = V3Vdcos ọ =V3x400x(T3xl7.89)xcos63.43° =9.602 (KW). (đấu tam giác: Id = 4?>Ip)
Công suất phản kháng tổng:
Qt = 3Qp = 3F/psin^ = 3x400x17.89x sin63.43° =19.2 (KVAr).
Hoặc: Qt = 3(iị¥c) = 3xl7.892x20 = 19.2 (KVAr).
, Hoặc: Qt = >Ỉ3VdId sin^ = V3x400x(T3xl7.89)xsin63.43° = 19.2 (KVAr). Công suất biểu kiến tổng:
ST =3SP = 3VPIP =3x400x17.89 = 21.468 (ẰKí).
Hoặc: ST'=\Ỉ3Vdỉd =V3x400x(T3x17.89) = 21.468 (KVA). Hoặc: ST = ^Pr+ÕĨ = 7(9.602)2 + (19.2)2 = 21.468 (KVA).
Hệ so công suat: p.f. = cos Ỡ = JrL = -——-- = 0.447.
r ST 21.468
Hoặc: p.f. = cos 63.43 ° =0.447.
BÀI TẬP
Hệ thống AC 3 pha
6.1. Hãy phân biệt hai dạng mạch ba pha đấu sao và đấu tam giác. Giải thích các đại lượng dây và pha bằng nhau, hay khác nhau trong mạch ba pha đấu sao và đấu tam giác. Khi các đại lượng dây và pha không bang nhau, đại lượng nào có giá trị lớn hơn? (Gợi ý: Đấu sao: Id=Ip, Vd> 7p; Đẩu ỉain giác: 7d= Vp, Id>Ip').
6.2. Giải thích sự khác nhau giữa hệ thống mạch ba pha cân bằng và thong mạch ba
pha không cân bằng. Thường thì yếu tố cơ bàn nào làm cho hệ thống mạch ba pha trở nên không cân bàng?
6.3. Trong hệ thống mạcn ba pha cân bằng nguồn đấu sao, tính Ed nếu Ep=480V.
Đáp án:277V.
6.4. Trong hệ thống mạch ba pha cân bằng đấu A-A có Ep=230V, Zp=5G. Tính các giạ trị Ed, Ep , Id, Ip và công suất tiêu thụ tổng ba pha.
Đáp an: Ed=2307=Ep; Id=7.967A; Ip=4.6A; Pt=3.174KW.
6.5. Trong hệ thống mạch ba pha cân bằng đấu Y-Y có, Ed=23013.8KV, Zp=1.5KQ. Tính các giá trị Ed, Ep, Id, Ip và công suất tiêu thụ tổng ba phạ.
Đáp án: Ed=13.8K7; ỉd=5.312A=ỉpNguẩn; 7p J =7.967KV; IpTài=5.312A; Pt=126.96KW.
6.6. Trong hệ thống mạch ba pha cân bằng đấu A -Y có Ep=2400V, Zp=300Q. Tính các giá trị Ed , Ep , Id, Ip và công suất tiêu thụ tổng ba pha.
Đáp án: Ed=24007= EpNguẩn; Id=4.619A; IpNguẩ, =2.667A; Vp Tài =1385.67; IpTài=4.6Ĩ9A; Pt=19.2KW.
6.7. Trong hệ thống mạch ba pha cân bằng đấu Y- A có Ep=120V, Zp=580Q. Tính các giá trị Ed , Ep, Id, Ip và công suất tiêu thụ tổng ba pha.
Đáp án: Ej=207.8V; Id=0.621A; Epptguẩn =1207' Ipxguằn =0.621A; 7p Tài =207.87; IpTài=0.358A; Pt=223.4W.
6.8. Động cơ ba pha đấu tam giác, đặt vào điện áp ba pha đối xứng Ud=220V tiêu thụ công suất 5.28KW với cosọ=0.8. Xác định dòng tiện pha và dây.
ởập Ún: Ip=10A; Id=17.3A.
6.9. Tải ba pha đối xứng trở kháng mỗi pha r= 8Q, X=6Ũ, đấu sao, mắc vào nguồn điện áp ba pha đối xứng Ưd=220V. Xác định dịiig điện pha, hệ sơ cơng st và cơng suất tác dụng ba pha.
Đáp án: 12.7A, 0.8, 3.88KW.
6.10. Nguồn điện ba pha đối xứng đấu hình sao, sức điện động dây E=230V, cung cấp cho tài ba pha đẩu sao đối xứng có Zt=(l+j2)Q. Tính dịng điện, điện áp và cơng suất trên tải trong trường hợp cỏ dây trung tính. Nấu dây trung tính bị đứt, tình trạng làm việc của mạch cỏ thay đổi không?
Đáp án: I=10.4A; Ut=208V; P=3.88KW. Dây trung tính bị đứt, tình trạng 1;
việc của mạch không thay đổi.
6.11. Một tải sao cân bàng cơ trở kháng mỗi pha (10+j50)Q được cấp nguồn đấu tí giác có điện áp dây 400 V, 50 Hz và thứ tự pha ABC. Chọn Van làm điện i tham chiểu. Tính:
a) Điện áp pha của tải sao ờ dạng cực. b) Độ lớn của điện áp dây.
c) Độ lớn cùa dồng diện mỗi pha.
d) Độ lớn của dòng điện lây chảy ra từ máy phát.
e) Công suất tác dụng tổr.g, công suất phàn kháng, công suất biểu kiến và hệ số công suất.
Đáp án:
(ứ)231Z0°P, 231Z-120°r, 231Z-240°F, (ồ)400P, (c)4.53Z, (d)4.53Z, (e)614.97J7, 3077.64E4r, 3138.48PZ, 0.196.
6.12. Một tải tam giác cân bằng có điện trở 100 Q nối tiếp với tụ 10uF được cấp nguồn đấu tam giác có điện áp dây 400 V, 50 Hz. Thứ tự pha ABC và chọn Vab làm điện áp tham chiếu, 1'inh:
a) Điện áp pha ở dạng cực. b) Dòng điện pha ở dạng ;ực. c) Độ lớn của dịng điện c ây.
d) Cơng suất tác dụng tổng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến và hệ sổ công suất.
Đáp án: '
đ)400Z0°K; 400Z-120°F; 400Z-240°P; Ố)1.2Z72.56°Z; 1.2Z - 47.44° A; 1.2Z- 167.44°yí; c)2.08z; í7)43ĩ.9JF; 1374.82E4r; 1441.1164; 0.2997.
6.13. Cho sơ đồ 6.1B, thứ tự pia ABC và chọn Vab làm điện áp tham chiếu. Cho : Vab = Vbc = Vca = 23CV; za =(50-j50)fì. Tính:
a) Điện áp pha ờ dạng cực. b) Dòng điện pha ở dạng cực. c) Độ lớn của dòng điện dày.
Đáp án:
a)230Z0°K; 23OZ-12O0]'; 230Z-240V; Ỏ)3.25Z45°Z; 3.25Z-75°Z; 3.25Z-195°Z; c)5.63Z.
6.14. Mạch ba pha cân bằng tải đấu sao Zy= 50 +j5Ọ (Q), điện áp pha nguồn 120V. Thứ tự pha ABC và chọn VAB làm điện áp tham chiếu, Tính:
a) Dịng điện dây ở dạng cực.
b) Công suất tác dụng tổng cung cấp cho tải.
Đáp án:
ữ)1.7Z45°(Z); 1.7Z-165°(Z); 1.7Z75°(Z); Ỏ)432J7.
6.15. Mạch ba pha cân bằng tải đấu tam giác, điện ap dây của nguồn là 208V. Công suất tác dụng tổng cung cấp cho tải là 600W. Hệ số công suất coscp=0.7 (i chậm pha hơn u). Tính giá trị các tài.
Đáp án: Zà =106.74 + /108.14 = 151.42Z45.57°(Q).
6.16. Mạch ba pha cân bằng tải đấu tam giác, điện áp dây của nguồn là 208V. Công suất tác dụng tổng cung cấp cho tài là 15KW. Hệ số công suất cosọ^O.6 (i chậm pha hơn u). Tính giá trị điện áp dây và các tải.
Đáp án: 69.39Z,ZA =3.12 + /4.15 = 5.19Z53.13°(Q).
IVÍƠU LSIXỈI — L/lCtl IU
1 U.L IỈÍUỈI ỈỈỤU JU1 lliuiljl 1
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tài liệu chính:
1. Hồng Hữu Thận, Cơ Sở Kỹ Thuật Điện, Nhà xuất bản Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuạt TPHCM, 2006. ’
2. Singapore Polytechnic, cừcuit theory, 2009, 108. n. Tài liệu tham khảo:
1. Hồ Văn Sung, Cơ Sở Lý Thuyết Mạch Điện & Điện tử (Tập 1), Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội, 20C 8.
2. Phạm Thị Cư - Lê Minh Cường - Trương Trọng Tuấn Mỹ, Mạch Điện I, Nhà xuất bản Giáo Dục, 1996.
3. D. Roy Choudhury, Network and system, new age publishers [on-line]. Available from:
http://books.googIe.com.vn/books?idzz7zEbl3ZuOHgC&pri
ntsec^frontcover&hl^i&source^gbs ge summary, r&cad=0#y=onepag e&q&f=false
4. Russell L. Meade,Robert Diffenderfer , Foundations of electronics, circuits and devices [on-line]. Available from:
http://books.google.com.vn/books?id=zuLSVNEmi24kC&pg^PA755&lpg =PA755&dq=diode+clipper&source=bl&otsz=FLilHdD7xv&sig=DnFNY quU9rSRsAlZGvW35GhHFVY&hl=ỷi&ei=QMaZTZSlDZCdcbPG2aU H&sa=x&oi=book result&ct=resultổưesnum=l&ved=0CBkQ6AEwAD ge#v=onepage&q=diode°/o20clipper<&f=false
5. Smarajit Ghosh, Network Theory: Analysis And Synthesis[on-line]. Available from:
http://books.google.com. vn/books?id=:bYbP7rfG2YYC&printsec=frontcover&h l=vi&source=gbs ge summary r&cad=0#v=onepage&q&f=false
6. UA.Bakshi - V.A.Bakshi, Cfrcuit theory, Technical Publications Pune, First Edition, 2009. [on-line]. Available from:
http://books.googIe.com.vn/books/abou'7Network Theory.html?id=3Cz8HZrUgv OC&redfr esc=v