Đáp án Công nghệ 12 Điện - điện tử cánh diều bài 3: Mạch điện xoay chiều ba pha

BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

KHỞI ĐỘNG:

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

Hướng dẫn chi tiết:

• Động cơ điện trên Hình 3.1 sử dụng nguồn điện xoay chiều.

• Dòng điện trong động cơ có đặc điểm: sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất.

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

Câu hỏi 1: Dòng điện xoay chiều ba pha là gì?

Hướng dẫn chi tiết:

Dòng điện xoay chiều ba pha là dòng điện được tạo ra trong mạch điện ba pha.

Câu hỏi 2: Dòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra bằng cách nào?

Hướng dẫn chi tiết:

Dòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều ba pha.

II. CÁCH NỐI NGUỒN VÀ TẢI ĐIỆN BA PHA

1. Nối nguồn điện ba pha

Câu hỏi 1: Nêu các cách nối nguồn và tải điện ba pha

Hướng dẫn chi tiết:

Có 2 cách nối nguồn điện ba pha và tải điện ba pha: Nối hình sao, nối hình tam giác.

Câu hỏi 2: Quan sát Hình 3.6, 3.7 và trình bày cách nối điện ba pha

Hướng dẫn chi tiết:

• Hình 3.6 nguồn nối hình sao: điểm cuối cuộn dây của các pha X, Y, Z được nối với nhau tại O; điểm đầu A, B, C của các cuộn dây được nối với đường dây truyền tải điện.

• Hình 3.7 nguồn nối hình tam giác: điểm cuối của cuộn dây pha này được nối với điểm đầu của cuộn dây pha kia.

Câu hỏi 3: Quan sát hình 3.8 và trình bày cách nối tải ba pha

Hướng dẫn chi tiết:

• Hình 3.8a: tải nối hình sao không có dây trung tính.

• Hình 3.8b: tải nối hình sao có dây trung tính.

• Hình 3.8c: tải nối hình tam giác.

3. Nối nguồn ba pha với tải điện ba pha

Câu hỏi 1: Quan sát hình 3.9 và cho biết các cách nối nguồn ba pha với tải điện ba pha

Hướng dẫn chi tiết:

Các cách nối nguồn ba pha với tải điện ba pha:

• Nguồn nối hình sao, tải nối hình sao

• Nguồn nối hình sao, tải nối hình tam giác

• Nguồn nối hình tam giác, tải nối hình tam giác

• Nguồn nối hình tam giác, tải nối hình sao

Câu hỏi 2: Mạch ba pha ba dây và ba pha bốn dây khác nhau như thế nào?

Hướng dẫn chi tiết:

Mạch ba pha ba dây và ba pha bốn dây khác nhau là: mạch ba pha bốn dây có thêm dây trung tính còn mạch ba pha ba dây thì không.

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

1. Tải điện nối hình sao có dây trung tính

Câu hỏi 1: Trong mạch điện ba pha, thế nào là dòng điện dây, dòng điện pha, điện áp dây, điện áp pha?

Hướng dẫn chi tiết:

• Dòng điện dây: là dòng điện hiệu dụng trên các dây pha.

• Dòng điện pha: là dòng điện hiệu dụng chạy qua các tải điện mỗi pha.

• Điện áp dây: là điện áp hiệu dụng giữa hai dây pha.

• Điện áp pha: là điện áp hiệu dụng trên các tải điện mỗi pha.

Câu hỏi 2: 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?

Hướng dẫn chi tiết:

Giá trị hiệu dụng của các đại lượng U_p, U_d, I_p và I_d (Hình 3.10) trong mạch ba pha tải điện nối hình sao đối xứng có quan hệ như sau:

Id=Ip

Ud=√3Up

2. Tải điện nối hình tam giác

Câu hỏi 1: Nguồn điện ba pha trong khu dân cư có nối hình tam giác không vì sao?

Hướng dẫn chi tiết:

• Nguồn điện ba pha trong khu dân cư thường không nối hình tam giác.

• Giải thích: mạch điện ba pha với các tải sinh hoạt thường là không đối xứng nên sử dụng cách nối hình sao có dây trung tính để điện áp trên các pha của mạng điện ba pha bốn dây được duy trì gần như không đổi

Câu 2: Cho mạch ba pha có nguồn và tải đối xứng (Hình 3.12) biết điện áp dây 

U_d = 380V. Em hãy cho biết:

• Các tải điện nối hình gì?

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

Hướng dẫn chi tiết:

1. Các tải điện:

• Tải 1: nối hình sao

• Tải 3: nối hình tam giác

2. Điện áp pha đặt lên các tải điện:

• Tải 1: Tải nối hình sao nên: U_p = U_d/√3 = V = 219,4V

• Tải 3: Tải nối tam giác nên: U_p = U_d = 380V

LUYỆN TẬP

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

Hướng dẫn chi tiết:

• Nếu lưới điện có U_d = 380V thì động cơ đấu hình sao.

• Nếu lưới điện có U_d = 220V thì động cơ đấu hình tam giác.