Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 3: Mạch điện xoay chiều ba pha

PHẦN I: CÔNG NGHỆ ĐIỆN

CHỦ ĐỀ 2. HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA

BÀI 3: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

(14 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Mạch điện xoay chiều ba pha là gì? Nêu các đặc điểm chính của mạch điện này?

Trả lời: 

- Mạch điện xoay chiều ba pha là một hệ thống điện sử dụng ba dòng điện xoay chiều, mỗi dòng điện có cùng tần số và biên độ, nhưng lệch pha nhau 120 độ. Điều này cho phép truyền tải năng lượng điện hiệu quả hơn và cung cấp công suất ổn định cho các thiết bị điện.

- Các đặc điểm chính của mạch điện ba pha:

+ Lệch pha: Ba dòng điện lệch pha nhau 120 độ, tạo ra một dạng sóng liên tục.

+ Công suất cao: Mạch ba pha có khả năng cung cấp công suất lớn hơn so với           mạch một pha.

+ Hiệu suất cao: Giảm thiểu tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải.

+ Cân bằng tải: Có thể phân phối tải đều giữa các pha, giúp giảm tải cho từng           dòng.

+ Dễ dàng điều khiển: Dễ dàng điều khiển và kết nối với các thiết bị công     nghiệp.

Câu 2: So sánh sự khác biệt giữa mạch điện một pha và mạch điện ba pha?

Trả lời: 

Câu 3: Các bộ phận chính trong một mạch điện xoay chiều ba pha bao gồm những gì?

Trả lời: 

Câu 4: Mạch điện ba pha có những ưu điểm gì so với mạch điện một pha?

Trả lời: 

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Giải thích nguyên lý làm việc của mạch điện xoay chiều ba pha và cách mà điện áp được tạo ra trong các cuộn dây?

Trả lời: 

Mạch điện xoay chiều ba pha hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra ba dòng điện xoay chiều có cùng tần số nhưng lệch pha nhau 120 độ. Nguyên lý này được thực hiện thông qua việc sử dụng ba cuộn dây đặt ở vị trí lệch nhau trong một từ trường quay.

Cách tạo ra điện áp trong các cuộn dây:

+ Cuộn dây trong từ trường: Khi các cuộn dây (thường là stator của máy phát điện) quay trong một từ trường, chúng cắt qua các đường sức từ.

+ Cảm ứng điện từ:  khi có sự thay đổi từ trường, một điện áp sẽ được sinh ra trong cuộn dây.

+ Lệch pha: Do vị trí lắp đặt của các cuộn dây lệch nhau 120 độ, điện áp sinh ra trong mỗi cuộn dây sẽ lệch pha nhau, tạo thành ba điện áp khác nhau nhưng có cùng biên độ và tần số.

Câu 2: Nêu khái niệm về điện áp pha và điện áp đường dây trong mạch điện ba pha ?

Trả lời: 

- Điện áp pha (Phase Voltage): Là điện áp giữa một dây pha và dây trung tính trong mạch điện ba pha.

- Điện áp đường dây (Line Voltage): Là điện áp giữa hai dây pha trong mạch điện ba pha.

Câu 3: Tại sao trong các hệ thống điện công nghiệp thường sử dụng mạch điện ba pha thay vì mạch điện một pha?

Trả lời: 

Câu 4: Trình bày cách xác định chiều của dòng điện và điện áp trong một mạch điện ba pha?

Trả lời: 

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Hãy vẽ sơ đồ nguyên lý của một mạch điện xoay chiều ba pha và mô tả chức năng của từng thành phần?

Trả lời: 

- Chức năng của từng thành phần:

+ Nguồn điện: Cung cấp năng lượng điện xoay chiều ba pha.

+ Dây pha (Pha A, Pha B, Pha C): Truyền tải điện năng từ nguồn đến các tải. Mỗi pha có điện áp lệch pha 120 độ.

+ Dây trung tính: Cung cấp đường trở về cho dòng điện, giúp cân bằng tải trong mạch.

+ Tải: Các thiết bị tiêu thụ điện như động cơ, máy móc, đèn chiếu sáng, v.v.

Câu 2: Trong một mạch điện ba pha, nếu điện áp giữa hai pha là 400V, hãy tính điện áp pha và điện áp giữa dây trung tính với một pha?

Trả lời: 

Câu 3: Nếu em cần kết nối một động cơ ba pha vào nguồn điện, hãy mô tả các bước bạn sẽ thực hiện để đảm bảo kết nối an toàn và hiệu quả?

Trả lời: 

4. VẬN DỤNG CAO (3 CÂU)

Câu 1: Phân tích ảnh hưởng của tải không đối xứng đến hoạt động của mạch điện ba pha và cách khắc phục tình trạng này?

Trả lời: 

* Ảnh hưởng tải không đối xứng:

- Dòng điện không cân bằng: Khi tải không đối xứng, dòng điện trong các pha sẽ không bằng nhau, dẫn đến tình trạng dòng điện lệch pha.

- Tổn thất điện năng: Dòng điện không cân bằng có thể gây ra tổn thất điện năng cao hơn do sự tăng nhiệt trong dây dẫn.

- Điện áp không ổn định: Tải không đối xứng có thể làm giảm điện áp trong các pha, gây ra sự không ổn định cho các thiết bị nối với nguồn điện.

- Tăng nguy cơ hư hỏng: Thiết bị điện có thể bị hư hỏng do hoạt động ở điện áp không ổn định và dòng điện không cân bằng.

*Cách khắc phục:

- Sử dụng biến áp ba pha: Biến áp có thể giúp cân bằng tải bằng cách điều chỉnh điện áp giữa các pha.

- Thiết kế hệ thống tải đối xứng: Cố gắng thiết kế hệ thống tải sao cho các tải được phân phối đều giữa các pha.

- Sử dụng bộ cân bằng tải: Các thiết bị cân bằng tải có thể được sử dụng để điều chỉnh dòng điện trong các pha.

- Giám sát và bảo trì: Thường xuyên kiểm tra và bảo trì hệ thống điện để phát hiện và khắc phục kịp thời các vấn đề liên quan đến tải không đối xứng.

----------------------------------

----------------------- Còn tiếp -------------------------