Giải bài tập mạch điện 3 pha đối xứng I Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

Giải bài tập mạch điện 3 pha đối xứng của Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, tài liệu gồm 5 trang giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

57 29 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Vật lý (CN01)

Trường: Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh

Thông tin:

5 trang 3 tháng trước

Tác giả:

Profile Trần Trinh
BÀI TẬP VÀ ĐÁP ÁN CHƯƠNG 4: MẠCH ĐIỆN 3 PHA
Bài 1. (4 điểm). Cho mạch điện ba pha đối xứng như hình 1. Biết rằng:
- Nguồn ba pha có điện áp:
- Tải ba pha nối tam giác có:
)( 484R
Ω=
a) Tính dòng điện dây i
A
?
b) Tìm chỉ số của Wattmet W?
Bài 2. (4 điểm). Cho mạch điện ba pha đối xứng như hình 2. Biết rằng:
- Nguồn ba pha nối Y có điện áp pha A:
)V( 60220U
A
°∠=
- Tải nối Y có Z = 40 + j25Ω
a) Tính dòng điện dây
B
I
?
b) Tìm chỉ số của Wattmet W ?
Hình 1
i
AB
i
CA
i
BC
R
W
A
B
C
i
A
i
B
i
C
u
AB
*
*
RR
Z
A
B
I
B
C
W
*
*
Hình 2
O
Z
Z
A
I
C
I
C©u 3 : Cho m¹ch ®iÖn 3 pha cã nguån ®èi xøng nh (h×nh 1), cã c¸c th«ng sè
nh sau : ®iÖn ¸p c¸c pha u
BC
= 380
2
sin (ωt - 60
o
) V; L
A
=
H
π
5
1
; R
A
= 20Ω;
R
B
= 10Ω; L
C
=
H
π
10
1
; C =
F
π
2
10
3
−
,
s
rad
π=ω
100
.
a. TÝnh tæng trë c¸c pha ?
b. TÝnh dßng ®iÖn trong c¸c d©y pha vµ d©y trung tÝnh i
A
, i
B
, i
C
, i
O
?.
Đáp Án:
Bài 1. Ta có:
a) Dòng điện pha A:
A30455,0
484
30220
R
U
I
AB
AB
°∠=
°∠
==
(1đ)
Vì mạch 3 pha đối xứng nên:
A0788,00455,0.3)30(I3I
iABABA
°∠=°∠=°−ψ∠=
(1đ)
b) Tìm chỉ số của Wattmet W:
W150)030cos(.788,0.220)cos(IUP
iAuABAAB
=°−°=ψ−ψ=
(2đ)
Bài 2. Vì nguồn 3 pha đối xứng nối Y nên ta có:
)V( 60220U
A
°∠=
⇒
)V( 60220U
B
°−∠=
,
từ đó suy ra
)V( 30220.3U
BC
°−∠=
(1đ)
C
L
A
Ra
i
A
A
i
B
i
C
Rb
L
C
i
0
B
C
O
U
BC
a) Tính dòng điện dây i
B
:
A92664,4
j2540
60220
Z
U
I
B
B
°−∠=
+
°∠
==
(1,5đ)
b)Tìm chỉ số của Wattmet W.
W834)9230cos(.664,4.220.3)cos(IUP
iBuBCBBC
=°+°−=ψ−ψ=
(1,5đ)
Bài 3.
Vì đề cho u
BC
= 380
2
sin (ωt - 60
o
) V
)( 60380 VU
BC
°−∠=
suy ra:
)( 90220 VU
B
°−∠=
suy ra
)( 30220 VU
A
°+∠=
suy ra
)( 210220 VU
C
°−∠=
a) Tổng trở các pha: Z
A
= 20 + 20j Ω; Z
B
= 10 – 20j Ω; Z
C
= 20j Ω
(1 điểm)
b) Dòng trong các dây pha và dây trung tính:
A
jZ
U
I
A
A
A
°−∠=
+
°∠
==
1578,7
2020
30220
(1,5đ)
A
jZ
U
I
B
B
B
°−∠=
−
°−∠
==
57,2684,9
2010
90220
(1,5đ)
A
jZ
U
I
C
C
C
°∠=
°−∠
==
6022
10
210220
(1,5đ)
Áp dụng K1:
0
I
=
A
I
+
B
I
+
C
I
= 30,1<24,83
0
Suy ra : i
A
= 7,78
2
sin (ωt - 15
o
) A
I
B
= 9,84
2
sin (ωt – 26,57
o
) A
I
C
= 22
2
sin (ωt + 60
o
) A
I
0
= 30,1
2
sin (ωt + 24,83
o
) A (3 điểm)
• Xem thêm mấy bài không đối xứng dạng đơn giản trong sách Đặng Văn
Đào và Lê Văn Doanh
BÀI TẬP VÀ ĐÁP ÁN CHƯƠNG 3:
Bài 1. (3 điểm). Cho mạch điện như hình 1, có các thông số như sau:
e
1
(t) = 100
2
sinωt V ; e
2
(t) = 200
2
sinωt V ;
R
1
= R
2
= 10Ω ; R
3
= 20Ω ;
L
1
=
H
10
1
π
; C
2
=
F
10
3-
π
; ω = 100π
s
rad
a) Tính tổng trở phức của các nhánh?
b) Tính dòng điện i
3
?
c) Tính công suất tiêu thụ trên nhánh R
3
?
Bài 2. (3 điểm). Cho mạch điện như hình 1 có các thông số như sau:
e
1
= 200
2
sin(ωt - 30°) V; e
3
= 120
2
sin(ωt + 60°) V;
R
1
= 10Ω ; R
3
= 20Ω ; L
1
= L
3
=
H
5
1
π
;
L
2
=
H
4
1
π
; C
2
=
F
4
10
3
π
−
;
s
rad
100
π=ω
a) Tính tổng trở phức của các nhánh?
b) Tính dòng điện i
2
?
c) Tính công suất phản kháng Q trên nhánh L
2
-C
2
?
* Lưu ý: k ý hiệu sức điện động có thể ký hiệu theo 2 cách như ở bài 1 và 2, chiều
muĩ tên chính là chiều dương
Đáp Án :
Bài 1. a) Tổng trở phức của các nhánh:
(1đ)
Ta có:
Ω=
π
⋅π=ω=
10
10
1
100LX
11L
;
Ω=
π
⋅π
=
ω
=
−
10
10
100
1
C
1
X
3
2
2C
Ω+=+=
10j10jXRZ
1L11
;
Ω−=−=
10j10jXRZ
2C22
;
Ω== 20RZ
33
b) Tính dòng điện i
3
- Điện áp giữa hai nút A và B:
(0,5đ)
V33,33j100
20
1
10j10
1
10j10
1
10j10
1
200
10j10
1
100
Z
1
Z
1
Z
1
Z
1
E
Z
1
E
U
321
2
2
1
1
AB
+=
+
−
+
+
−
⋅+
+
⋅
=
++
+
=
- Dòng điện i
3
:
A
B
R
1
i
2
Hình 1
e
1
e
2
R
3
R
2
L
1
C
2
i
1
i
3
L
2
C
2
e
1
L
3
Hình 1
i
1
i
3
i
2
R
1
R
3
e
3
L
1
A4,1827,520)33,33j100(ZUI
3AB3
°∠=+==
A)4,18t100sin(227,5i
3
°+π=
(0,5đ)
c) Công suất tiêu thụ trên nhánh R
3
:
W5,55527,5.20IRP
22
333
===
Bài 2. a) Tổng trở phức của các nhánh:
(1đ)
Ta có:
Ω=
π
⋅π=ω==
20
5
1
100LXX
13L1L
;
Ω=
π
⋅π=ω=
25
4
1
100LX
22L
;
Ω=
π
⋅π
=
ω
=
−
40
4
10
100
1
C
1
X
3
2
2C
;
Ω+=+=
20j10jXRZ
1L11
;
Ω−=−=
15j)XX(jZ
2C2L2
;
Ω+=+=
20j20jXRZ
3L33
b) Tính dòng điện i
3
- Điện áp giữa hai nút A và B:
(0,5đ)
V9,1163,245
)20j20(1)15j(1)20j10(1
)20j20(60120)20j10(30200
Z1Z1Z1
ZEZE
U
321
3311
AB
°−∠=
++−+
+°∠−+°−∠
=
++
−
=
- Dòng điện i
2
:
A9,26352,16)15j(9,1163,245ZUI
2AB2
°−∠=−−∠==
A)9,26t100sin(2352,16i
2
°−π=
(0,5đ)
c) Công suất phản kháng trên nhánh L
2
-C
2
:
VAR4011352,16.15IXQ
22
222
−=−==
| 1/5
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

BÀI TẬP VÀ ĐÁP ÁN CHƯƠNG 4: MẠCH ĐIỆN 3 PHA
Bài 1. (4 điểm). Cho mạch điện ba pha đối xứng như hình 1. Biết rằng:
- Nguồn ba pha có điện áp:
- Tải ba pha nối tam giác có: R = 484 ( ) Ω
a) Tính dòng điện dây iA?
b) Tìm chỉ số của Wattmet W? * i A * W A iAB u R R AB iB iCA B i R BC i C C Hình 1
Bài 2. (4 điểm). Cho mạch điện ba pha đối xứng như hình 2. Biết rằng:
- Nguồn ba pha nối Y có điện áp pha A: U = 220 6 ∠ 0°( V) A
- Tải nối Y có Z = 40 + j25Ω
a) Tính dòng điện dây I ? B
b) Tìm chỉ số của Wattmet W ? I Z A A I Z B * B * W O I Z C C Hình 2
C©u 3 : Cho m¹ch ®iÖn 3 pha cã nguån ®èi xøng nh (h×nh 1), cã c¸c th«ng sè 1
nh sau : ®iÖn ¸p c¸c pha uBC = 380 2 sin (ωt - 60 o) V; LA = H π ; R 5 A = 20Ω ; 1 10 3 − rad R ω=100π B = 10Ω ; LC = H π ; C = F , . 10 π 2 s
a. TÝnh tæng trë c¸c pha ?
b. TÝnh dßng ®iÖn trong c¸c d©y pha vµ d©y trung tÝnh iA, iB, iC, iO ?. iA A iB B i U C C BC Ra Rb L L A C i C 0 O Đáp Án: Bài 1. Ta có: U = 220 3 ∠ 0°( V) AB U  220 30 ∠ °
a) Dòng điện pha A: I AB  = = = , 0 455 3 ∠ 0 A ° AB R 484 (1đ)
Vì mạch 3 pha đối xứng nên: I = I 3 ( ∠ ψ −30 ) ° = , 0 . 3 455 0 ∠ ° = 7 , 0 88 0 ∠ A ° A AB iAB (1đ)
b) Tìm chỉ số của Wattmet W: P = U I cos(ψ −ψ ) = 22 . 0 , 0 78 . 8 cos 3 ( 0° − 0 ) ° =150W AB A uAB iA (2đ)
Bài 2. Vì nguồn 3 pha đối xứng nối Y nên ta có: U  = 220 6 ∠ 0°( V) U  = 220∠−60°( V A ⇒ ) B , từ đó suy ra U = . 3 220 − ∠ 30°( V) (1đ) BC
a) Tính dòng điện dây iB: U  220 6 ∠ 0° I B  = = = 6 , 4 64∠−92 A ° B (1,5đ) Z 40 + j25
b)Tìm chỉ số của Wattmet W. P = U I cos(ψ −ψ ) = 3 2 . 20 , 4 . 664.cos( 3 − 0°+92 ) ° =834W (1,5đ) BC B uBC iB Bài 3. Vì đề cho u U = 380∠−60°( V suy ra: BC = 380 2 sin (ωt - 60 o) V  ) BC U
= 220∠−90°( V ) suy ra U = 220∠+30°( V ) suy ra U = 220∠−210°( V ) B A C
a) Tổng trở các pha: ZA = 20 + 20j Ω; ZB = 10 – 20j Ω; ZC = 20j Ω (1 điểm)
b) Dòng trong các dây pha và dây trung tính: U 220∠3 ° 0 I A  = = = 7,7 ∠ 8 −15°A (1,5đ) A Z 20 + 20 j A U 220∠− 90° I B  = = = 8 , 9 4∠− 26 5 , 7°A (1,5đ) B Z 10 − 20 j B U 22 ∠ 0 − 210° I C  = = = 2 ∠ 2 ° 60 A (1,5đ) C Z 10 j C
Áp dụng K1: I0 = I + I + I = 30,1<24,830 A B C Suy ra : iA = 7,78 2 sin (ωt - 15 o) A
IB = 9,84 2 sin (ωt – 26,57 o) A IC = 22 2 sin (ωt + 60 o) A
I0 = 30,1 2 sin (ωt + 24,83 o) A (3 điểm)
• Xem thêm mấy bài không đối xứng dạng đơn giản trong sách Đặng Văn Đào và Lê Văn Doanh
BÀI TẬP VÀ ĐÁP ÁN CHƯƠNG 3:
Bài 1. (3 điểm). Cho mạch điện như hình 1, có các thông số như sau:
e1(t) = 100 2 sinωt V ; e2(t) = 200 2 sinωt V ; i1 A i2 R1 = R2 = 10Ω ; R3 = 20Ω ; L i C 1 L 10 3 - rad 1 2 3 1 = H ; C ; ω = 100π 10π 2 = F π s R R R
a) Tính tổng trở phức của các nhánh? 1 3 2 b) Tính dòng điện i e e 3? 1 2
c) Tính công suất tiêu thụ trên nhánh R3? B
Bài 2. (3 điểm). Cho mạch điện như hình 1 có các thông số như sau: Hình 1
e1 = 200 2 sin(ωt - 30°) V; e3 = 120 2 sin(ωt + 60°) V; 1 R R R
1 = 10Ω ; R3 = 20Ω ; L1 = L3 = H i 5π ; 1 i1 3 3 1 − rad i L 10 3 L 2 2 = H ; C ; ω=100π 4π 2 = F 1 L 4π s L 3 2
a) Tính tổng trở phức của các nhánh? e e 1 C 3 b) Tính dòng điện i 2 2?
c) Tính công suất phản kháng Q trên nhánh L2-C2? Hình 1
* Lưu ý: k ý hiệu sức điện động có thể ký hiệu theo 2 cách như ở bài 1 và 2, chiều
muĩ tên chính là chiều dương Đáp Án :
Bài 1. a) Tổng trở phức của các nhánh: (1đ) 1 1 1 XC2 = = =1 Ω 0 Ta có: X −3 1 L = ωL1 =100π⋅ =1 Ω 0 ; ωC 10 10π 2 100π⋅ π Z Z Z3 = R3 = 20 2 = R 2 − jX C2 = 10 − 1 j 0 1 = R1 + jX 1 L = 10 + Ω 10 j ; Ω ; Ω
b) Tính dòng điện i3
- Điện áp giữa hai nút A và B: (0,5đ) 1 1 1 1 E + E ⋅ + ⋅ 1 2 100 200 Z Z + − 1 2 10 1 j 0 10 1 j 0 U = = =100 + 3 j 3 3 , V 3 AB 1 1 1 1 1 1 + + + + Z Z Z 10 + 1 j 0 10 − 1 j 0 20 1 2 3 - Dòng điện i3: I = U  Z = 1 ( 00 + 3 j 3 3 , ) 3 20 = , 5 27 1 ∠ , 8 4 A ° 3 AB 3 i = , 5 27 2 sin 1 ( 00 t π 1 + , 8 4 ) ° A 3 (0,5đ)
c) Công suất tiêu thụ trên nhánh R3: P = R I2 = 2 . 0 , 5 272 = 555 5 , W 3 3 3
Bài 2. a) Tổng trở phức của các nhánh: (1đ) 1 Ta có: X 1 L = X L3 = ωL1 = 100π ⋅ = 20Ω; 5π C2 = 1 X = 1 = 40Ω X −3 L2 = ωL 2 = π⋅ 1 100 = 2 Ω 5 ; ωC 10 ; 4π 2 100π⋅ 4π Z Z Z3 = R3 + jXL3 = 20 + 2 j 0 2 = ( j XL2 − X ) C2 = − 1 j 5 1 = R1 + jX 1 L = 10 + Ω 20 j ; Ω ; Ω b) Tính dòng điện i3
- Điện áp giữa hai nút A và B: (0,5đ) E Z − E Z 200∠−30° 10 ( + 20 j ) −120 6 ∠ 0° (20 + 20 j ) U 1 1 3 3  = = = 3 , 245 ∠−116 9 , V ° AB 1 Z +1 Z +1 Z 1 10 ( + 2 j 0) −1 ( 1 j ) 5 +1 (20 + 2 j 0) 1 2 3 - Dòng điện i2: I = U  Z = 245 3 , 1 − ∠ 16 9 , (− 1 j ) 5 1 = 6 3 , 52 − ∠ 26 9 , A ° 2 AB 2 i 1 = 6 3 , 52 2 sin 1 ( 00 t π −26 9 , ) ° A 2 (0,5đ)
c) Công suất phản kháng trên nhánh L2-C2: Q = X I2 = 1 − 5 1 . 6 3 , 522 = 4 − 011VAR 2 2 2