Trả lời nhanh
Nếu tải ba pha đối xứng khi nối hình tam giác thì Ud = Up và Id = √3·Ip. Mỗi pha của tải được đặt trực tiếp giữa hai dây pha nên điện áp pha bằng điện áp dây. Còn dòng điện dây là hiệu hai dòng điện pha lệch nhau 120°, nên có trị số gấp √3 lần dòng điện pha.
Quan hệ cần nhớ khi tải nối hình tam giác
Đây là dạng câu hỏi điền khuyết quen thuộc trong phần mạch điện xoay chiều ba pha của môn Công nghệ. Vế sau của câu cần điền chính là hai hệ thức sau.
| Đại lượng | Tải nối tam giác (đối xứng) |
|---|---|
| Điện áp | Ud = Up |
| Dòng điện | Id = √3·Ip (≈ 1,73·Ip) |
| Công suất tác dụng | P = 3·Up·Ip·cosφ = √3·Ud·Id·cosφ |
Trong đó Ud, Id là điện áp dây và dòng điện dây; Up, Ip là điện áp pha và dòng điện pha của tải.
Giải thích vì sao
1. Vì sao Ud = Up?
Ở cách nối tam giác, cuối pha này nối với đầu pha kia, tạo thành vòng kín ba cạnh. Ba đỉnh của tam giác được nối với ba dây pha A, B, C. Mỗi cạnh là một pha của tải, nằm giữa đúng hai dây pha. Vì vậy điện áp đặt lên mỗi pha chính là điện áp giữa hai dây pha, tức điện áp dây.
2. Vì sao Id = √3·Ip?
Tại mỗi đỉnh của tam giác, dòng trong dây pha chia vào hai pha của tải. Áp dụng định luật Kirchhoff về dòng điện tại đỉnh A, ta có dòng dây IA bằng dòng pha IAB trừ dòng pha ICA. Khi tải đối xứng, hai dòng pha này bằng nhau về trị số và lệch nhau 120°. Hiệu của chúng có trị số Ip·√3. Do đó Id = √3·Ip.
3. Nối tam giác có dây trung tính không?
Không. Nối tam giác chỉ có ba dây pha, không có dây trung tính. Hệ thống ba pha ba dây này dùng khi tải đối xứng và có điện áp định mức bằng điện áp dây của lưới.
Ví dụ minh hoạ (tự đặt)
Một lưới điện ba pha có điện áp dây 380 V. Ba điện trở thuần giống nhau, mỗi điện trở 38 Ω, nối hình tam giác vào lưới.
- Điện áp mỗi pha: Up = Ud = 380 V.
- Dòng điện pha: Ip = 380 : 38 = 10 A.
- Dòng điện dây: Id = √3 · 10 ≈ 17,3 A.
- Công suất (cosφ = 1): P = 3 · 380 · 10 = 11 400 W. Kiểm tra: √3 · 380 · 17,3 ≈ 11 400 W, khớp.
So sánh với cách nối hình sao
| Nối sao (đối xứng) | Nối tam giác (đối xứng) | |
|---|---|---|
| Điện áp | Ud = √3·Up | Ud = Up |
| Dòng điện | Id = Ip | Id = √3·Ip |
| Dây trung tính | Có thể có | Không có |
Mẹo nhớ: sao thì dòng bằng nhau, áp nhân √3. Tam giác thì áp bằng nhau, dòng nhân √3. Hai cách nối luôn “đổi vai” cho nhau.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm hệ thức của nối sao sang nối tam giác (viết Ud = √3·Up cho tải tam giác).
- Chia √3 sai chiều: dòng pha nhỏ hơn dòng dây, nên Ip = Id/√3, không phải Id·√3.
- Áp dụng hệ thức √3 khi tải không đối xứng. Với tải không đối xứng, phải tính riêng từng pha.
- Dùng nhầm điện áp: tải 380 V nối tam giác phải đấu vào lưới có điện áp dây 380 V.
Bài luyện tập
- Tải ba pha đối xứng nối tam giác, điện áp dây 220 V, dòng điện pha 5 A. Tính điện áp pha và dòng điện dây.
Đáp án: Up = 220 V; Id = 5√3 ≈ 8,66 A. - Đo được dòng điện dây của tải tam giác đối xứng là 17,3 A. Tính dòng điện pha.
Đáp án: Ip = 17,3 : √3 ≈ 10 A. - Ba điện trở 22 Ω giống nhau nối tam giác vào lưới có điện áp dây 220 V. Tính dòng điện pha và công suất tiêu thụ.
Đáp án: Ip = 220 : 22 = 10 A; P = 3 · 220 · 10 = 6 600 W.
Câu hỏi thường gặp
Nếu tải ba pha đối xứng khi nối hình tam giác thì quan hệ giữa dòng dây và dòng pha thế nào?
Dòng điện dây bằng √3 lần dòng điện pha: I_d = √3·I_p, đồng thời điện áp dây bằng điện áp pha: U_d = U_p.
Vì sao nối tam giác thì điện áp dây bằng điện áp pha?
Vì mỗi pha của tải được mắc trực tiếp giữa hai dây pha, nên điện áp đặt lên pha chính là điện áp giữa hai dây pha.
Tải nối tam giác có dây trung tính không?
Không. Cách nối tam giác chỉ có ba dây pha, không có dây trung tính.
Công thức tính công suất tải ba pha đối xứng nối tam giác là gì?
P = 3·U_p·I_p·cosφ, tương đương P = √3·U_d·I_d·cosφ.