Chương IV: Mạch ba pha Trang 111 BÀI TẬP CHƯƠNG IV: MẠCH BA PHA Bài 4.1: Mạch điện 3 pha hình 4.1 được cung cấp bởi nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận, biết áp dây hiệu dụng U A =110∠0 0 (V), Z d = Z n = j50(Ω); Z 1 = 100Ω; Z 2 = 300Ω. a. Xác định giá trị I A , I A1 , I A2 . b. Xác định số chỉ của dụng cụ đo. c. Tìm cơng suất P tiêu thụ trên tải Z 1 và P tổn hao trên đường dây (Z d ). Bài 4.2: Mạch điện 3 pha hình 4.2 được cung cấp bởi nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận, biết áp dây hiệu dụng U A =100∠0 0 (V), Z d = 25+j25Ω; Z 2 = 50+j50Ω; Z 1 = 150+j150Ω. a. Xác định giá trị I A , I A1 , I A2 . b. Xác định số chỉ của dụng cụ đo. c. Tìm cơng suất P tiêu thụ trên tải Z 1 và P tổn hao trên đường dây (Z d ). Bài 4.3: Mạch điện 3 pha hình 4.3 được cung cấp bởi nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận, biết áp dây hiệu dụng U A =100∠0 0 (V), Z 1 =50Ω ; Z 2 =150Ω. Xác định số chỉ của dụng cụ đo khi khoá K mở và đóng. Z d Z d Z d Z n Z 2 Z 2 Z 2 Z 1 Z 1 Z 1 A2 A B C N I A I A1 I A2 a b c Hình 4. 2 A1 Z 1 A B C I A1 Z 2 Z 2 a b c Z 2 Z 1 Z 1 I A2 AN Z d Z d Z d I A Hình 4.1 Z 1 Z 1 Z 1 Z 2 Z 2 Z 2 W 1 * * A B C a b c Hình 4. 3 K K K N A Chương IV: Mạch ba pha Trang 112 Bài 4.4: Cho mạch điện 3 pha đối xứng với hệ nguồn đối xứng thứ tự thuận áp dây hiệu dụng U dây = 520V như hình 4.4. Giải mạch trong các trường hợp sau a. Khi cả ba khóa K mở, số chỉ của cả 2 Watt kế đều là 5400 W. Tính giá trị Z 1 . b. Khi cả ba khóa K đóng, tải Z 2 =(25+j50) Ω mắc Δ được nối vào mạch, tìm số chỉ của các Watt kế và Ampere kế. Bài 4.5: Mạch điện 3 pha hình 4.5, được cung cấp bởi nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận, biết áp dây hiệu dụng U AB =220∠0 0 (V), Z d = Z n = (10-10j)Ω; Z 1 = -j100Ω; Z 2 = (300+j300)Ω. a. Xác định giá trị I A , I A1 , I A2 , I ca . b. Xác định số chỉ của các dụng cụ đo. c. Tìm cơng suất P tiêu thụ trên tải (Z 1 , Z 2 ) và P tổn hao trên đường dây (Z d ). Bài 4.6: Mạch điện như hình 4.6 mắc vào một hệ nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận, có áp dây hiệu dụng 220 V. Biết Z = 80 + j60 (Ω). Xác đònh số chỉ của W 1 và W 2 . Bài 4.7: Cho mạch ba pha đối xứng, với hệ nguồn đối xứng thứ tự thuận áp dây hiệu dụng 520 (V), tải đối xứng nối sao và được đo công suất bằng phương pháp hai wattmét như trên hình 4.7. Trở kháng pha Z của tải sẽ là bao nhiêu nếu số chỉ của các wattmét: * B A * * C * Z Z W1 Z Hình 4.6 W2 Z 1 Z 1 Z 1 Z 2 Z 2 Z 2 W 1 * * A B C a b c Hình 4. 4 K K K W 2 * * A Z d Z d Z d Z n Z 1 Z 1 Z 1 Z 2 Z 2 Z 2 W 1 A W 2 * * * * A B C N I A I A2 I A1 I ca a b c Hình 4.5 Chương IV: Mạch ba pha Trang 113 a) P 1 = 5400 (W), P 2 = 0. b) P 1 = 0, P 2 = 5400 (W). c) P 1 = P 2 = 5400(W). d) P 1 = 6240 (W), P 2 = 3120(W). Bài 4.8: Mạch điện như hình 4.8 nối vào hệ nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận áp có áp pha hiệu dụng • U AN = 173∠0 o (V). Biết R = ωL = C 1 ω =2Ω. Xác đònh các dòng điện trên mạch. Bài 4.9: Cho mạch ba pha như trên hình 4.9a và b. Biết hệ nguồn đối xứng thứ tự thuận, có áp dây hiệu dụng 380 (V), R = 40( Ω), x C = -40(Ω). Xác đònh số chỉ các ampemét và wattmét. Bài 4.10: a)Tìm số chỉ của wattmét trên sơ đồ hình 4.10, khi hệ nguồn là đối xứng thứ tự thuận, áp pha hiệu dụng 100 V, và R = ωL = C 1 ω = 10Ω. b) Giá trò của R phải là bao nhiêu, để wattmét chỉ giá trò 0. * B A * * C * Z Z W1 Z Hình 4. 7 W2 L R A B N R C C Hình 4. 8 A I  B I  C I  N I  Hình 4. 9 C O R A (b) * B * C W2 A A * * W1 C O R A (a) * B * C W2 A A * * W1 Chương IV: Mạch ba pha Trang 114 Bài 4.11: Cho mạch điện ba pha như hình 4.11, với nguồn tam giác đối xứng thứ tự thuận, )(0380 0 VE AB ∠=  ; )(120380 0 VE BC −∠=  ; )(120380 0 VE CA ∠=  . Xác đònh dòng điện A I  , B I  , C I  và công suất trên tải 3 pha(sao). Bài 4.12: Phân tích quan hệ điện áp ba pha cho ở hình 4.12 ra các thành phần đối xứng, biết U A = U B = U C = 127V C Hình 4. 1 1 A B AB E  CA E  BC E  30Ω 30Ω 30Ω A I  C I  B I  100Ω 100Ω 100Ω C Hình 4-10 A B A E  C E  B E  A I  C I  B I  R L C W * * A U  B U  C U  1+ j + A U  B U  C U  1 + 0 60 0 60 j + Hình 4-12 a,b Chương IV: Mạch ba pha Trang 115 Bài 4.13: Cho mạch ba pha như hình 4.13. Biết )V)(tcos()t(u ab 0 302500 +ω= . Tải không đối xứng, với )(XXR CL Ω=== 50 . Hãy xác đònh các trò phức, trò hiệu dụng dòng dây và các số chỉ oátmét. W 1 W 2 B A C * Hình 4-13 * * R L C * Chương IV: Mạch ba pha Trang 116 ĐÁP SỐ – HƯỚNG DẪN CHƯƠNG IV Bài 4.1: )A( j I A 0 0 45 5 211 5050 0110 −∠= + ∠ =  )A( I II A AA 0 21 45 10 211 2 −∠===   Đồng hồ ampe A: chỉ không ampe; Công suất trên tải Z 1 : () )W(*I*}ZRe{P A 242 10 211 100 2 2 11 = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ == Công suất trên Z d : () )W(*I*}ZRe{P Ad 0 5 211 0 2 2 = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ == Bài 4.2: I A = 2 (A); I A1 = I A2 = 2 2 (A); Ampe A 1 = 2 (A); A 2 =0(A); P Z1 = 12,5(W); P Zd =50(W) Bài 4.3: Khi mở khoá K: Watt kế P chỉ 200(W), ampe chỉ 0 (A) Khi đóng khoá K: Watt kế P chỉ 400(W), ampe chỉ 0 (A) Bài 4.4: a. Z 1 = 25(Ω); b. W 1 = W 2 = 8640 (W), Ampe kế chỉ 9,295(A) Bài 4.5: a. I A = 0,707(A); I A1 =1(A); I A2 = 0,707(A); I ca = 0,408(A); b. W 1 = 55(W); W 2 = 150(W); ampe kế A=0(A); c. P Z1 = 0 (W); P Z2 = 50 (W); P Zd = 5 (W); Bài 4.6: 277,4(W); 110(W) Bài 4.7 : a) Z=12,5+j21,68 (Ω) b) Z=12,5-j21,68 ( Ω) c) Z=25 ( Ω) d) Z= 21,68+j12,5( Ω) Bài 4.8: Bằng phương pháp thế nút, ta có: Cj E Lj E R E R Cj LjR C BA ω + ω += ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ω + ω +ϕ 1 1 1 111   Với )V(E);V(E);V(E CA 00 B 0 1202012020020 ∠=−∠=∠=  2 12020 2 12020 2 020 2 1 2 1 2 1 2 1 000 jjjj − ∠ + ∠− + ∠ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + − ++ϕ Ỵ )( 3110 −=ϕ Vậy )A(,)( )( R E I A A 6613315 2 3110020 0 =+= −−∠ = ϕ− =   )A(, j )( Lj E I B B 0 0 171768 2 311012020 ∠= −−−∠ = ω ϕ− =   j 50Ω 100Ω 100 Ω A I  1A I  2A I  Chương IV: Mạch ba pha Trang 117 )A(,, j )( Cj E I C C 6613189768 2 311012020 1 0 0 =∠= − −−∠ = ω ϕ− =   )A(,)( )( R I N 663315 2 3110 −=−= − = ϕ =  Bài 4.9: a) I A = I C = 9,5(A); I B = 4,92(A) W 1 = 1805 (W) W 2 = 1803 (W) b) I A = I C = 9,5(A); I B = 18,35 (A) W 1 = -3126 (W) W 2 = 6735 (W) Bài 4.10: a) 1098(W); b) 5,77(Ω) Bài 4.11: Thực hiện biến đổi nguồn tam giác thành sao, rồi tiến hành giải như mạch hình sao tải đối xứng, nguồn bất đối xứng. 100 3 30 100 3 30 100 3 30 1 100 3 30 1 100 3 30 1 + − + = ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + + + + + ϕ BC AB E E   110 120380 110 0380 110 3 00 −∠ − ∠ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ϕ Ỵ 3 1203800380 00 −∠−∠ =ϕ )A(,,j, j I B 0 0 1509919970731 330 329570 330 120380380 110 −∠=−−= −− = −∠+− = ϕ− =  )A(,j, j),j,( * E I AB A 0 000 309910997731 330 329570 330 866050380760 330 120380038003803 110 −∠=−= − = −−+ = −∠+∠−∠ = ϕ− =   )A(,,j j),j,( * E I BC C 0 000 90991991 330 658 330 866050760380 330 12038003801203803 110 ∠=== −−−− = −∠+∠−−∠− = ϕ−− =   () () () )W(,*I*RP )W(,*I*RP )W(,*I*RP CCA BBB AAA 396991100 396991100 396991100 2 2 2 2 2 2 === === === Chú ý: ba pha đối xứng nên công suất bằng nhau. Bài 4.12: a) V,U 342 0 =  ; VU 115 1 =  ; V,U 330 2 −=  b) V,U 0 0 60784 −∠=  ; V,U 342 1 =  ; V,U 3784 2 ∠=  Bài 4.13: )A(,I);A(I);A(,I CBA 000 75176524010451765 ∠=∠=∠=  )W(P);W(P 4330670 21 == . I A1 = 1( A); I A2 = 0,707(A); I ca = 0 ,40 8(A); b. W 1 = 55(W); W 2 = 15 0(W); ampe kế A=0(A); c. P Z1 = 0 (W); P Z2 = 50 (W); P Zd = 5 (W); Bài 4. 6: 277 , 4( W); 11 0(W) Bài 4. 7 : a) Z =12 ,5+j 21, 68. )A(,, j )( Cj E I C C 6 613 189768 2 311 012 020 1 0 0 =∠= − −−∠ = ω ϕ− =   )A(, )( )( R I N 663 315 2 311 0 −=−= − = ϕ =  Bài 4. 9: a) I A = I C = 9,5(A); I B = 4, 92(A) W 1 = 18 05 (W). 4, 92(A) W 1 = 18 05 (W) W 2 = 18 03 (W) b) I A = I C = 9,5(A); I B = 18 ,35 (A) W 1 = - 312 6 (W) W 2 = 6735 (W) Bài 4 .10 : a) 10 98(W); b) 5,7 7( ) Bài 4 .11 : Thực hiện biến đổi nguồn