Nêu tác dụng của dây trung tính trong mạch điện 3 pha 4 dây?

Cùng Top lời giải trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi: “Nêu tác dụng của dây trung tính trong mạch điện 3 pha 4 dây?” và đọc thêm phần kiến thức tham khảo giúp các bạn học sinh ôn tập và tích lũy kiến thức bộ môn Công nghệ 12.

 Nêu tác dụng của dây trung tính trong mạch điện 3 pha 4 dây?

– Nhiệm vụ chính của dây trung tính trong mạch điện 3 pha 4 dây là giữ ổn định điện áp. Truyền tải nguồn điện đi nuôi thiết bị điện tiêu thụ. Nếu mất dây trung tính sẽ rất nguy hiểm, khi các thiết bị điện vẫn còn điện từ dây pha.

– Tạo ra hai trị số điện áp khác nhau: điện áp dây và điện áp pha, vì thế thuận tiện cho việc sử dụng đồ dùng điện.

– Trong mạch điện 3 pha thì dây trung tính sẽ chịu dòng bằng tổng 3 dòng pha. Nếu các pha cân bằng thì dòng này nhỏ hơn nhiều ( ~ =0 ) so với dòng pha do đó tiết diện không cần phải lớn, chọn nhỏ cho kinh tế.

– Còn mạch điện 1 pha, dây trung tính với dây pha cùng phải chịu chung dòng pha nên tiết diện của nó bằng nhau.

Kiến thức tham khảo về mạch điện xoay chiều ba pha

1. Khái niệm về mạch điện xoay chiều ba pha

- Điện xoay chiều 3 pha là dòng điện xoay chiều được tạo ra bằng máy phát điện xoay chiều 3 pha dựa vào nguyên lý biến thiên của từ trường trong cuộn dây.

1.1. Nguồn điện ba pha

- Để tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha, dùng máy phát điện xoay chiều ba pha. Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm ba dây quấn A_X, B_Y, C_Z và nam châm điện.

* Mỗi dây quấn của máy phát điện là một pha

 - Dây quấn pha A ký hiệu là A_X.

 - Dây quấn pha B ký hiệu là B_Y.

 - Dây quấn pha C ký hiệu là C_Z.

* Nguyên lí làm việc:

- Khi nam châm quay đều, trong giây cuốn mỗi pha xuất hiện suất điện động xoay chiều một pha

- Vì 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 120 độ nên suất điện động các pha bằng nhau và lệch pha nhau một góc 2π/3

- Khi quay rôto, từ trường sẽ lần lượt quét các dây cuốn stato, và cảm ứng vào trong dây cuốn stato các sức điện động sin cùng biên độ, tần số và lệch nhau một góc 120 độ.Khi nam châm bắt đầu quay trong cuộn dây, thì điện áp sẽ sinh ra ở giữa 2 đầu cuộn dây. Điện áp này đồng thời sẽ sinh ra một dòng điện xoay chiều.

- Mối liên hệ giữa dòng điện được sinh ra trong cuộn dây và vị trí của các nam châm được chỉ ra trong hình vẽ. Dòng điện lớn nhất sẽ được sinh ra khi 2 cực N và cực S của nam châm gần với cuộn dây nhất. Tuy nhiên, chiều dòng điện ở mỗi nửa vòng quay, của nam châm lại ngược nhau.

1.2. Tải ba pha 

- Tải ba pha thường là các động cơ điện 3 pha, lò điện 3 pha... Tổng trở của các pha A, B, C của tải là Z_A, Z_B, Z_C

2. Cách nối nguồn điện và tải ba pha

- Thường có 2 cách nối:

+ Nối tam giác: Điểm đầu pha này nối với điểm cuối pha kia.

+ Nối hình sao: Nối chung 3 điểm cuối X, Y, Z thành điểm trung tính.

2.1. Cách nối nguồn điện ba pha.

* Nối tam giác

* Nối hình sao

- Nối sao không có dây trung tính.

- Nối sao có dây trung tính.

2.2. Cách nối tải ba pha.

3. Sơ đồ mạch điện ba pha.

3.1. Sơ đồ mạch điện ba pha.

a. Khái niệm:

- Dây pha: Nối điểm đầu của nguồn (A,B,C) đến các tải

- Dây trung tính: Nối từ điểm trung tính của nguồn đến điểm trung tính của tải

-  Điện áp dây: Điện áp giữa 2 dây pha.(U_a)

-  Điện áp pha: Điện áp giữa điểm đầu và điểm cuối một pha.(U_p)

- Dòng điện dây: Dòng điện trên dây pha. (l_a)

- Dòng điện pha: Dòng điện trong mỗi pha. (1,)

- Dòng điện trung tính: (l,)

b. Nguồn nối hình sao, tải nối hình sao.

c. Nguồn và tải nối hình sao có dây trung tính.

d. Nguồn nối hình sao, tải nối hình tam giác.

3.2. Quan hệ giữa đại lượng dây và pha.

- Xét với tải ba pha đối xứng:

a. Khi nối hình sao:

b. Khi nối hình tam giác:

4. Ưu điểm của mạch điện ba pha bốn dây.

- Tạo ra 2 trị số điện áp khác nhau.

- Điện áp pha trên các tải hầu như vẫn giữ được bình thường, không vượt quá giá trị định mức

5. Bài tập minh họa

Bài tập:  Máy phát điện ba pha có điện áp pha là 220V. Nếu nối sao hoặc tam giác thì ta sẽ có những giá trị điện áp dây, pha khác nhau . Tính các giá trị đó

Hướng dẫn giải:

- Nếu nối hình sao:

U_p = 220V, U_a = 380V 

 

- Nếu nối tam giác :

U_a = U_p = 220V