<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Theo thí nghiệm sau t =  thì có i đạt cực đại imax = 1,8 i 1 = I 2 . sin ω . t i 2 = I 2 . sin ( ω . t 3 ) i 2 = I 2 . sin ( ω . t + 3 ) { { size 12{alignl { stack { left lbrace size 10{i rSub { size 8{1} } =I sqrt { size 12{2} } "." "sin"ω "." t} {} #right none left lbrace size 12{i rSub { size 8{2} } =I sqrt { size 12{2} } "." "sin" \( ω "." t - { { size 12{2π} } over { size 12{3} } } \) } {} # right none left lbrace size 12{i rSub { size 8{2} } =I sqrt { size 12{2} } "." "sin" \( ω "." t+ { { size 12{2π} } over { size 12{3} } } \) } {} #right no } } size 12{ lbrace }} {} I và lực:

FMax = CI2 = C.6,48I2.

Lực điện động trong mạch xoay chiều ba pha

Fđ1 Fk1 AFđ2 Fk2 BCa)YXABCFACFAB

b)Hình 4-10: Lực điện động trong mạch xoay chiều ba pha Giả sử dòng điện trong các pha A, B, C lần lượt là :

F = C 1 i 1 i 2 + C 3 i 1 i 3 = 2I 2 C 1 sin ωt . sin ( ωt 3 ) + C 3 sin ωt . sin ( ωt + 3 ) alignl { stack { size 12{ size 10{F=C rSub { size 8{1} } i rSub { size 8{1} } i rSub { size 8{2} } +C rSub { size 8{3} } i rSub { size 8{1} } i rSub { size 8{3} } }} {} #size 12{ size 10{ {}=2I rSup { size 8{2} } left [ size 12{C rSub { size 8{1} } "sin"ωt "." "sin" \( ωt - { { size 12{2π} } over { size 12{3} } } \) +C rSub { size 8{3} } "sin"ωt "." "sin" \( ωt+ { { size 12{2π} } over { size 12{3} } } \) } right ]}} {}} } {}

a) Khi bố trí ba dây trên một mặt phẳng (hình 4-10a)

Gọi C1 hằng số lực giữa dây A và B, C2 dây B và C, C3 dây A và C . Ta có:

+ Lực tác dụng lên dây pha A là:

F k 1 = I 2 2 2 C 1 2 + C 3 2 C 1 C 3 ( C 1 + C 3 ) size 12{ size 10{F rSub { size 8{k rSub { size 6{1} } } } = { { size 12{I rSup { size 8{2} } } } over { size 12{2} } } left [ size 12{2 sqrt { size 12{C rSub { size 8{1} } rSup { size 8{2} } +C rSub { size 8{3} } rSup { size 8{2} } - C rSub { size 8{1} } C rSub { size 8{3} } } } - \( C rSub { size 8{1} } +C rSub { size 8{3} } \) } right ]}} {}

Chọn chiều tăng theo thời gian t: dấu (+) với lực kéo về hai dây kia và (-) với lực đẩy ra. Tiến hành thay số ta tính toán và tìm được các trị số lực đẩy và lực kéo cực đại của pha A là: F â 1 = I 2 2 2 C 1 2 + C 3 2 C 1 C 3 + ( C 1 + C 3 ) size 12{ size 10{F rSub { size 8{â rSub { size 6{1} } } } = - { { size 12{I rSup { size 8{2} } } } over { size 12{2} } } left [ size 12{2 sqrt { size 12{C rSub { size 8{1} } rSup { size 8{2} } +C rSub { size 8{3} } rSup { size 8{2} } - C rSub { size 8{1} } C rSub { size 8{3} } } } + \( C rSub { size 8{1} } +C rSub { size 8{3} } \) } right ]}} {} .

Chọn sin2t và cos2t dấu (-) lực ngược lại là lực đẩy nhau:

F k 2 = I 2 2 2 C 1 2 + C 2 2 + C 1 C 2 ( C 1 C 2 ) size 12{ size 10{F rSub { size 8{k rSub { size 6{2} } } } = { { size 12{I rSup { size 8{2} } } } over { size 12{2} } } left [ size 12{2 sqrt { size 12{C rSub { size 8{1} } rSup { size 8{2} } +C rSub { size 8{2} } rSup { size 8{2} } +C rSub { size 8{1} } C rSub { size 8{2} } } } - \( C rSub { size 8{1} } - C rSub { size 8{2} } \) } right ]}} {} .

+ Với dây pha C giống dây A.

+ Dây pha B : tương tự ta có Fk2 và Fđ2 là :

F â 2 = I 2 2 2 C 1 2 + C 2 2 + C 1 C 2 ( C 1 C 2 ) size 12{ size 10{F rSub { size 8{â rSub { size 6{2} } } } = - { { size 12{I rSup { size 8{2} } } } over { size 12{2} } } left [ size 12{2 sqrt { size 12{C rSub { size 8{1} } rSup { size 8{2} } +C rSub { size 8{2} } rSup { size 8{2} } +C rSub { size 8{1} } C rSub { size 8{2} } } } - \( C rSub { size 8{1} } - C rSub { size 8{2} } \) } right ]}} {} .

F k 1 = 0, 115 . C 1 I 2 F â 1 = 1, 615 . C 1 I 2 { size 12{alignl { stack { left lbrace size 10{F rSub { size 8{k rSub { size 6{1} } } } =0,"115" "." C rSub { size 8{1} } I rSup { size 8{2} } } {} #right none left lbrace size 12{F rSub { size 8{â rSub { size 6{1} } } } = - 1,"615" "." C rSub { size 8{1} } I rSup { size 8{2} } } {} # right no } } size 12{ lbrace }} {} .

Nếu chọn C1 = C2, C3 = 0,5C1 thì ta có pha A: F k 2 = 1, 73 C 1 I 2 F â 2 = 1, 73 C 1 I 2 { size 12{alignl { stack { left lbrace size 10{F rSub { size 8{k rSub { size 6{2} } } } =1,"73"C rSub { size 8{1} } I rSup { size 8{2} } } {} #right none left lbrace size 12{F rSub { size 8{â rSub { size 6{2} } } } = - 1,"73"C rSub { size 8{1} } I rSup { size 8{2} } } {} # right no } } size 12{ lbrace }} {}

Có nghĩa là ở pha A lực đẩy gấp khoảng 14 lần lực kéo. Còn ở pha B thì:

F = 3 2 CI 2 2 2 . cos 2ωt = 3 I 2 C . sin ωt size 12{ size 10{F= { { sqrt { size 10{3}} } over { size 10{2}} } ital "CI" rSup { size 8{2} } sqrt { size 12{2 - 2 "." "cos"2ωt} } = sqrt { size 12{3} } I rSup { size 8{2} } C "." "sin"ωt}} {}

b) Trường hợp ba dây dẫn bố trí trên ba đỉnh tam giác đều

Ta giả thiết lần lượt ba dòng điện i1, i2, i3 cho ở trên đi vào dây dẫn các pha A, B, C được bố trí trên ba đỉnh tam giác đều như hình 4-10b.

Ta có hệ số C1=C2=C3=C

+ Lực tác dụng lên dây pha A sau khi thay số và tính toán ta được:

i 1 = 2 I e λt cos ϕ cos ( ωt + ϕ ) i 2 = 2 I e λt cos ( ϕ 3 ) cos ( ωt + ϕ 3 ) i 3 = 2 I e λt cos ( ϕ + 3 ) cos ( ωt + ϕ + 3 ) { { size 12{alignl { stack { left lbrace size 10{i rSub { size 8{1} } = sqrt { size 12{2} } I left [ size 12{e rSup { size 8{ - λt} } "cos"ϕ - "cos" \( ωt+ϕ \) } right ]} {} # right none left lbrace size 12{i rSub { size 8{2} } = sqrt { size 12{2} } I left [ size 12{e rSup { size 8{ - λt} } "cos" \( ϕ - { { size 12{2π} } over { size 12{3} } } \) - "cos" \( ωt+ϕ - { { size 12{2π} } over { size 12{3} } } \) } right ]} {} # right none left lbrace size 12{i rSub { size 8{3} } = sqrt { size 12{2} } I left [ size 12{e rSup { size 8{ - λt} } "cos" \( ϕ+ { { size 12{2π} } over { size 12{3} } } \) - "cos" \( ωt+ϕ+ { { size 12{2π} } over { size 12{3} } } \) } right ]} {} # right no } } size 12{ lbrace }} {}

+ Lực tác dụng lên dây B và dây C tương tự như dây A chỉ có góc pha thay đổi.

Lực điện động trong ba pha khi ngắn mạch

Dòng trong các pha khi ngắn mạch là :

F â 1 = 3 C 1 2I 2 sin 2 ωt 2 3 2 cos ωt size 12{ size 10{F rSub { size 8{â rSub { size 6{1} } } } = - sqrt { size 12{3} } C rSub { size 8{1} } 2I rSup { size 8{2} } "sin" rSup { size 8{2} } { { size 12{ωt} } over { size 12{2} } } left [ size 12{ { { sqrt {3} } over { size 12{2} } } - "cos"ωt} right ]}} {}

Trong đó :

 :góc pha của dòng điện trong pha thứ nhất khi bắt đầu xảy ra sự cố;  : hệ số cản. Nếu giả thiết không xét đến thành phần không tuần hoàn với e-t = 1 ta có :

+ Lực tác động dây A là : F = C1i1i2 + C3i1i3

+ Lực tác dụng lên dây B là : F = C1i1i2 + C2i2i3

Khi xét ba dây cùng nằm trong một mặt phẳng, lực điện động không chỉ phụ thuộc thời gian t mà phụ thuộc cả thời điểm xảy ra ngắn mạch .

Xét : +) Khi  = - 150 mà xảy ra ngắn mạch thì F â 1 max = 6, 46 C 1 I 2 F k 1 = 0 { size 12{alignl { stack { left lbrace size 10{F rSub { size 8{â rSub { size 6{1"max"} } } } = - 6,"46"C rSub { size 8{1} } I rSup { size 8{2} } } {} #right none left lbrace size 12{F rSub { size 8{k rSub { size 6{1} } } } =0} {} # right no } } size 12{ lbrace }} {}

Nếu t =  thì F k 1 = 3 C 1 2I 2 sin 2 ωt 2 3 2 + cos ωt size 12{ size 10{F rSub { size 8{k rSub { size 6{1} } } } = - sqrt { size 12{3} } C rSub { size 8{1} } 2I rSup { size 8{2} } "sin" rSup { size 8{2} } { { size 12{ωt} } over { size 12{2} } } left [ size 12{ { { sqrt {3} } over { size 12{2} } } +"cos"ωt} right ]}} {}

+) Khi  = 750 mà ngắn mạch thì Z = 112 l 2 E . J g 1 size 12{ size 10{Z= { { size 10{"112"}} over { size 10{l rSup { size 8{2} } }} } sqrt { size 12{ { {E "." J} over { size 12{g rSub { size 8{1} } } } } } } }} {}

t =  thì Fk1max = 0,16C1I2, Fđ1max = -1,5C1I2.

Cộng hưởng cơ khí và ổn định lực điện động

Cộng hưởng cơ khí

Khi dòng điện xoay chiều đi qua thanh dẫn (thanh cái) lực điện động sẽ gây chấn động và có thể phát sinh hiện tượng cộng hưởng cơ khí.

Điều kiện tránh cộng hưởng cơ khí

Muốn không xảy ra cộng hưởng thì tần số dao động riêng của thanh cái phải bé hơn tần số sóng cơ bản của lực. Trong thực tế người ta thường thay đổi khoảng cách giá đỡ thanh cái để điều chỉnh trị số tần số dao động riêng của thanh cái.

Tần số dao động riêng thanh cái tính theo biểu thức :

2 I âm K m i xk size 12{ sqrt {2} I rSub { size 8{"âm"} } K rSub { size 8{m} }>= i rSub { size 8{ ital "xk"} } } {}

Trong đó :

l : khoảng cách giá đỡ cách điện; E : mô đun đàn hồi [kg/cm2].

J : mô men quán tính (lấy trục thẳng góc với hướng uốn làm chuẩn)

g1 : trọng lượng đơn vị dài thanh cái [kg].

Nếu không thực hiện được điều kiện trên thì có thể phải giải quyết bằng điều chỉnh tần số riêng của thanh cái z để lớn hơn tần số sóng cơ bản. Chú ý tần số lực điện động gấp hai lần tần số dòng điện f1 = 2fI’>z.

Ổn định lực điện động

Trong thiết bị điện phải tính lực điện động để kiểm tra xem thiết bị điện có đạt độ bền cơ hay không. Ổn định lực điện động là khả năng chịu đựng tác động cơ khí do lực điện động sinh ra khi ngắn mạch.

Để đảm bảo cần điều kiện cần thì: Im>Ixk với :

+Im : dòng cho phép lớn nhất của thiết bị điện, ixk : dòng xung kích tính toán khi ngắn mạch ba pha. Có thể dùng bội số cho phép (Km) lớn nhất để kiểm tra lực điện động.

I m = i xk 2, 55 S ng 3 U âm [ kA ] size 12{ size 10{I rSub { size 8{m} } =i rSub { size 8{ ital "xk"} } approx 2,"55" { { size 12{S rSub { size 8{ ital "ng"} } } } over { size 12{ sqrt {3} U rSub { size 8{"âm"} } } } } ` \[ ital "kA" \] }} {} , trong đó : Km là bội số dòng cho phép lớn nhất.

Chú ý : theo tính toán ngắn mạch trong mạng ba pha, lực điện động khi ngắn mạch một pha (Fmax = CI12 = C.6,48Iđm2) lớn hơn lực điện động khi ngắn mạch ba pha (Fđ1max = C1.6,46Iđm2), nhưng do khi ngắn mạch ba pha chiều lực thay đổi trong không gian nên phải dùng để kiểm tra khả năng chịu lực ở các điểm.

- Nếu thiết bị điện không ghi giá trị Im thì có thể xác định theo công thức :

Với : Sng : công suất ngắt mạch [MVA]; Uđm : điện áp định mức hiệu dụng [kV].

Questions & Answers

what is the stm
Brian Reply
is there industrial application of fullrenes. What is the method to prepare fullrene on large scale.?
Rafiq
industrial application...? mmm I think on the medical side as drug carrier, but you should go deeper on your research, I may be wrong
Damian
How we are making nano material?
LITNING Reply
what is a peer
LITNING Reply
What is meant by 'nano scale'?
LITNING Reply
What is STMs full form?
LITNING
scanning tunneling microscope
Sahil
how nano science is used for hydrophobicity
Santosh
Do u think that Graphene and Fullrene fiber can be used to make Air Plane body structure the lightest and strongest. Rafiq
Rafiq
what is differents between GO and RGO?
Mahi
what is simplest way to understand the applications of nano robots used to detect the cancer affected cell of human body.? How this robot is carried to required site of body cell.? what will be the carrier material and how can be detected that correct delivery of drug is done Rafiq
Rafiq
what is Nano technology ?
Bob Reply
write examples of Nano molecule?
Bob
The nanotechnology is as new science, to scale nanometric
brayan
nanotechnology is the study, desing, synthesis, manipulation and application of materials and functional systems through control of matter at nanoscale
Damian
Is there any normative that regulates the use of silver nanoparticles?
Damian Reply
what king of growth are you checking .?
Renato
What fields keep nano created devices from performing or assimulating ? Magnetic fields ? Are do they assimilate ?
Stoney Reply
why we need to study biomolecules, molecular biology in nanotechnology?
Adin Reply
?
Kyle
yes I'm doing my masters in nanotechnology, we are being studying all these domains as well..
Adin
why?
Adin
what school?
Kyle
biomolecules are e building blocks of every organics and inorganic materials.
Joe
anyone know any internet site where one can find nanotechnology papers?
Damian Reply
research.net
kanaga
sciencedirect big data base
Ernesto
Introduction about quantum dots in nanotechnology
Praveena Reply
what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
for teaching engĺish at school how nano technology help us
Anassong
How can I make nanorobot?
Lily
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
there is no specific books for beginners but there is book called principle of nanotechnology
NANO
how can I make nanorobot?
Lily
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
fullerene is a bucky ball aka Carbon 60 molecule. It was name by the architect Fuller. He design the geodesic dome. it resembles a soccer ball.
Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
how did you get the value of 2000N.What calculations are needed to arrive at it
Smarajit Reply
Privacy Information Security Software Version 1.1a
Good
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get the best Algebra and trigonometry course in your pocket!





Source:  OpenStax, Giáo trình thiết bị điện. OpenStax CNX. Jul 30, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10823/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Giáo trình thiết bị điện' conversation and receive update notifications?

Ask