[Lý 12]Bài toán dòng điện 3 pha

[Bạch Việt]

Bài toán dòng điện 3 pha
​

[PDF]https://upload.butnghien.vn/download.php?file=2z75futd2zbeds8w2u66.pdf[/PDF]

Sưu tầm

​

* Nếu các bạn không xem được trực tiếp trên diễn đàn, xin vui lòng click vào chữ Download File ở phía trên để tải về máy.

www.truongthi.com.vnMôn Lý
B¿I 17 - D“NG ĐIỆN 3 PHA
A. Trảlời c‚u hỏi kÏ trước :
1.Tại sao trong m·y ph·t điện xoay chiều : stato cÛ hai cuộn d‚y ?
M·y ph·t điện xoay chiều sửdụng nguyÍn tắc cảm ứng điện từ: mỗi khi từthÙng
qua một khung d‚y hay cuộn d‚y biến thiÍn thÏ trong khung d‚y hoặc cuộn d‚y đÛ xuất hiện
suất điện động cảm ứng
VÏ thếnếu stato của m·y ph·t chỉcÛ một cuộn d‚y thÏ khi roto quay trong cuộn d‚y
cũng xuất hiện suất điện động cảm ứng. Từ đÛ ta cũng thấy ngay nếu đặt trÍn stato 2 hay 3,
hay nhiều cuộn d‚y thÏ trong c·c cuộn d‚y đÛ cũng đều xuất hiện suất điện động cảm ứng.
VÏ vậy, nếu đặt nhiều cuộn d‚y lấp kÌn khoảng khÙng gian cÛ trong stato ta sẽtận dụng
được sựbiến thiÍn của từthÙng cÛ sẵn do sựquay của roto.
Tuy nhiÍn, dÚng điện cảm ứng sinh ra trong c·c cuộn d‚y l‡ c·c dao động điện. Do
ch˙ng được đặt lệch nhau nÍn pha của c·c suất điện động sinh ra trong c·c cuộn d‚y sẽ
kh·c nhau. Khi đấu c·c cuộn d‚y nối tiếp hoặc song song thÏ c·c dao động lệch nhau cÛ thể
lại l‡m yếu nhau đi.
Nếu đặt hai cuộn d‚y đối nhau thÏ hai suất điện động sinh ra sẽngược pha nhau, do
đÛ khi mắc nối tiếp hoặc song song 2 cuộn d‚y với c·c đầu d‚y đấu thÌch hợp thÏ hai suất
điện động sẽcộng v‡o nhau l‡m cho suất điện động ph·t ra mạnh hơn.
Trong qu· trÏnh đặt thÍmc·c cuộn d‚y đểtận dụng sựbiến thiÍn của từthÙng thÏ
người ta thấy ph·t ra dÚng ba pha sẽcÛ nhiều lợi Ìch nhất.
2.Tại sao roto của m·y ph·t thường d˘ng nam ch‚m điện.
+ Nhưta đ„ biết, biÍn độcủa suất điện động do m·y ph·t ra l‡ 0 ENBSω = thÏ tỷ
lệthuận với cảm ứng từB của nam ch‚m, do đÛ nếu sửdụng nam ch‚m điện thÏ cÛ thểl‡m
cho từtrường B mạnh hơn khi sửdụng nam ch‚m vĩnh cửu.
0 E
+ DÚng điện cung cấp cho roto sẽl‡ một phần dÚng điện do chÌnh m·y ph·t ra. CÛ 2
c·ch giải quyết :
C·ch 1: Mắc 1 m·y ph·t một chiều đồng trục với m·y ph·t xoay chiều nhưng cÛ
cÙng suất nhỏhơn. DÚng điện do m·y ph·t một chiều ph·t ra sẽ được đưa v‡o nuÙi nam
ch‚m điện của roto.
1
www.truongthi.com.vnMôn Lý
C·ch 2: T·ch một phần dÚng điện xoay chiều do m·y ph·t ra, rồi d˘ng điÙr chỉnh
lưu đểnắn nÛ th‡nh dÚng 1 chiều, rồi đưa v‡o nuÙi nam ch‚m điện của roto.
B. B‡i giảng : DÚng điện 3 pha
1/ Định nghĩa: DÚng 3 pha l‡ một hệthống ba dÚng một pha, được g‚y ra bởi ba suất
điện động cÛ c˘ng tần số, cÛ c˘ng biÍn độnhưng lệch nhau vềpha l‡
2/ M·y ph·t điện 3 pha.
a) Cấu tạo : (Xem SGK)
b) Hoạt động :
C·c em cần ch˙ ˝ : m·y ph·t điện ba pha được cấu tạo sao cho ph·t ra được dÚng
điện ba pha đ˙ng theo như định nghĩa nÍu ởtrÍn.
+ VÏ ba cuộn d‚y giống hệt nhau nÍn khi roto quay, trong 3 cuộn d‚y xuất hiện 3 suất
điện động cÛ giống nhau v‡ f nhưnhau. 0 E
+ Khi cực N của nam ch‚m ởtrước cuộn 1 thÏ 1
0 e= nhưng ee , roto phải
quay thÍm
nữa sẽ đến e
3 0 = . Nhưvậy ba suất điện động sinh ra lệch
pha nhau đ˙ng
c/ Mắc mạch 3 pha.
Mắc sao : Trong c·ch mắc n‡y : dÚng điện chạy qua 3 pha l‡ sẽtổng hợp với
nhau th‡nh dÚng điện i chạy trong d‚y trung ho‡.
123
,, iii
1 2 3 0 01 02 03
iii i I I I I =++ ⇒ = + +
!!"!!" !!" !!"
Nếu ba pha ho‡n to‡n giống nhau thÏ i = 0.
Tuy nhiÍn, trong thực tếkhÙng bao giờba pha giống nhau ho‡n to‡n, do đÛ, trÍn
d‚y trung ho‡ luÙn cÛ 1 dÚng . 0 i≠
Trong c·ch mắc sao Ud‚y= 3 pha U
Id‚y = Ipha
* Mắc tam gi·c; Chỉsửdụng khi 3 pha ho‡n to‡n đều cÛ đặc điểm : Upha= Ud‚y;Id‚y=
3Ipha.
2
www.truongthi.com.vnMôn Lý
VÌ dụ1: Cho mạch điện 3 pha mắc theo hÏnh sao, cÛ hiệu điện thếhiệu dụng trong 1 pha l‡
, tần số 220
p U= V 50 . f Hz =
a) Chứng minh rằng hiệu điện thếgiữa hai d‚y pha kh·c nhau cÛ gi· trịhiệu dụng Ud‚y = 3pha U . b) Ởmạch tiÍu thụ : Pha 1 : Gồm 1 cuộn d‚y 1( ) L Hπ= mắc nối tiếp với một điện trở1 100 3 R= Ω. Pha 2 : Gồm 1 điện trở2 100 3 R= Ω, nối tiếp 1 tụ= F. Pha 3 :
ChỉcÛ một điện trở .
3 400 R=Ω+ TÌnh dÚng điện chạy trong c·c pha v‡ dÚng điện chạy trÍn d‚y trung ho‡. + TÌnh cÙng suất của mạch ba pha n‡y. GIẢIa) Chứng minh : 3I A ===3i đồng pha với U
3
* ĐểtÏm dÚng điện trÍn d‚y trung ho‡ ta phải tổng hợp c·c dÚng điện chạytrong c·c
pha :
4
www.truongthi.com.vnMôn Lý
+ Ta cÛ 3 vÈctơ
12,,3 P P U
!!!" !!!" !!!"
P UU tạo với nhau một gÛc
VÌ dụ2: Cho một mạch điện ba pha mắc theo hÏnh sao cÛ U 120
p V = , tần số 50 f Hz = . Ở
mỗi pha đều cÛ một cuộn d‚y
= mắc nối tiếp với một điện trở 200 R= Ω.
TÌnh I chạy trong một pha. Chứng minh dÚng điện trong d‚y trung ho‡ . 0 I=
Nếu ba pha bị đứt thÏ dÚng điện trÍn d‚y trung ho‡ bằng bao nhiÍu.
Ba pha vẫn bị đứt v‡ ởpha 2 : thay cuộn L bằng tụ
trễpha hơn UgÛc trễpha hơn UgÛc
1 P1 P 11 ϕ cÛ
R11L L UZ tgUR ϕ= ==* Với pha 2 v‡ 3, ta cũng thu được kết quảtương tự: i đều trễpha hơn Utương ứng gÛc P4π . Nhưvậy, cả3 dÚng điện cÛ độlớn bằng nhau v‡ c˘ng trễpha hơn P U: 4π⇒gÛc giữa c·c vÈctơ cũng l‡ 123Tổng hợp với ta được vÈctơ
hướng ngược I!". Dễthấy ∆ l‡ tam gi·c đều, suy ra về độ112OII12I!!"lớn 12 2 3III ==⇒tổng hợp 12I!!"với 3I!"sẽbằng 0. D‚y trung ho‡ khÙng cÛ điện. 0 I= . b) Nếu pha 3 bị đứt thÏ dÚng điện chạy trÍn d‚y trung ho‡ l‡ tổng hợp của 1I!",2I!!"nhưchứng minh ởtrÍn l‡ 120,424 I IA == . R U!!!2I!! "c/ Thay L ởpha hai bằng C. 41120010.1002C ZC ωππ−== = . Ω2 ϕ Οsuyra, về độlớn tổng trởcủa pha 2 khÙng đổi 2 P U!!!"C U!!!"20,3 2( ) I A ⇒= nhưcũnhưng i sớm pha hơn 22 P U gÛc 4π. 1 P U!!! "DÚng điện trÍn d‚y trung ho‡ : 12 I I I = +" !" !! ". Dễthấy #122 ϕ2I!!"I"Ο1 ϕαH 2 P U!!!" Theo Định lÌ h‡m cos : 6www.truongthi.com.vnMôn Lý722 12 1 2 152os 1 1 2. os630,32.22. 0,34230,822III IIc I cIAπα =+− = + −=+= + $=C¬U HỎI V¿ B¿I TẬP VỀNH¿
1/ L‡m thến‡o chứng minh được cÙng thức : 3
day pha
I I = trong c·ch mắc tam gi·c ?
2/ Trong mạch điện một chiều v‡ mạch xoaychiều một pha : d‚y n‡o l‡ d‚y ìm·tî ?
3/ L‡m c·c b‡i tập trong Bộ đềthi Đại học : 61 (2), 77 (2), 80 (2).