Tài liệu Thí nghiệm Biến đổi năng lượng điện cơ - Bài 1: Đo lường một tải ba pha

TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
Trang 1 
Bài 1: ĐO LƯỜNG MỘT TẢI 3 PHA 
------------------------ 
I. Mục tiêu: 
Để tìm hiểu và làm quen với các thiết bị đo và phương pháp đo lường công suất tác 
dụng (W), công suất phản kháng (VAR) và hệ số công suất PF trong mạch ba pha. 
II. Thiết bị thí nghiệm: 
1. Bộ nguồn công suất Electron. 
2. Hoặc bộ nguồn công suất De Lorenzo 
3. Đồng hồ đo công suất, điện áp 
4. Probe dòng Hameg – Osciloscope 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
Trang 2 
5. Tụ điện 3 pha nối tam giác 
6. Động cơ không đồng bộ 3 pha 
Động cơ AC không đồng bộ 
III. Tiến trình: 
A. Đo công suất ở trường hợp tải cân bằng - không bù: 
 Sơ đồ nguyên lý: 
Nguồn điện ba pha được nối với một động cơ KĐB điện áp 380 V (áp dây) nối Y. 
Hình 1 - Sơ đồ nguyên lý động cơ AC không đồng bộ gắn với bộ nguồn 3 pha. 
(Hình vẽ) 
M
AC
AC
AC
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
Trang 3 
Sử dụng Thiết bị đo công suất: 
 Lắp mạch theo chế độ 3 pha 4 dây trên mặt trước của thiết bị đo công suất, điện áp 3 
pha. 3 pha của động cơ được nối với 3 pha của nguồn điện, dây trung tính N của động 
cơ được nối với trung tính của nguồn. 
 Nhờ GV hướng dẫn kiểm tra mạch trước khi đóng nguồn. 
 Khởi động động cơ không đồng bộ bằng cách cấp nguồn từ bộ nguồn 3 pha và giữa 
giá trị điện áp không đổi (điện áp khoảng 200V). Đọc các giá trị của điện áp, dòng 
điện, hệ số công suất của từng pha bằng đồng hồ hiển thị trên bộ nguồn, đồng hồ đo 
công suất và probe dòng. 
Chú ý: SV nên khởi động và để động cơ chạy không tải để khoảng 3 phút nhằm ổn định các 
thông số động cơ trong suốt quá trình đo. 
 Khảo sát dòng 3 pha: 
Đo các thông số theo bảng: 
Varms= Vbrms= Vcrms= 
Iarms= Ibrms= Icrms= 
- Vẽ đồ thị dòng điện cho 2 pha b và c: 
- Tính toán độ lệch pha 2 tín hiệu thu được trên dao động ký. Ghi nhận đầy đủ vào đồ 
thị. 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
Trang 4 
- Từ đồ thị viết biểu thức tính dòng điện trên các pha: 
o Pha a : Ia(t) = 
o Pha b : Ib(t) = 
o Pha c : Ic(t) = 
 Dòng điện trung tính: 
o Thiết bị sử dụng: 
o Giá trị dòng In (RMS) = . 
 Đo công suất phản kháng, công suất tác dụng và hệ số công suất trên từng pha: 
Pa= Pb= Pc= 
Qa= Qb= QSc= 
PFa= PFb= PFc= 
 Tính giá trị S và kiểm tra mối quan hệ giữa S, P, Q, PF trên 3 pha theo công thức: 
PF = P
S
 và S = 2 2P Q 
Sa = PFa = 
Sb = PFb = 
Sc = PFc = 
 Xác định tổng công suất biểu kiến, công suất tác dụng và công suất phản kháng: 
S = Sa+ Sb+ Sc = 
P = Pa+ Pb+ Pc = 
Q = Qa+Qb+ Qc = 
B. Đo công suất ở trường hợp không tải cân bằng - có bù: 
 Sinh viên tiến hành lắp tụ bù vào tải 3 pha. Chú ý: Tụ bù nối Δ gắn song song với 
động cơ không đồng bộ. 
 Nhờ GV kiểm tra mạch trước khi đóng nguồn điện. 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
Trang 5 
 Đo các thông số P, Q và PF trên từng pha của bộ nguồn 
Varms = Vbrms = Vcrms = 
Iarms = Ibrms = Icrms = 
Pa= Pb= Pc= 
Qa= Qb= QSc= 
P.Fa= P.Fb= P.Fc= 
 Tính giá trị S và kiểm tra mối quan hệ giữa S, P,Q, PF trên 3 pha theo công thức: 
PF = P
S
 và S = 2 2P Q 
Sa = PFa = 
Sb = PFb = 
Sc = PFc = 
 Xác định tổng công suất biểu kiến, công suất tác dụng và công suất phản kháng: 
S= Sa+ Sb+ Sc = 
P= Pa+ Pb+ Pc = 
Q= Qa+Qb+ Qc = 
 Sinh viên xác định giá trị tụ bù theo kết quả PF nhận được bằng công thức toán học. 
C. Đo công suất ở trường hợp không tải mất cân bằng: 
 Tháo bộ tụ bù ra khỏi nguồn điện. 
 Mắc nối tiếp 1 điện trở có giá trị 10 ohm (điều chỉnh giá trị và đo giá trị điện trở trước 
khi đấu vào mạch) vào pha a của động cơ không đồng bộ với nguồn 3 pha. 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
Trang 6 
 Đo các thông số trong bảng: 
Va = Vb = Vc = 
Ia = Ib = Ic = 
Pa = Pb = Pc = 
Qa = Qb = Qc = 
P.Fa = P.Fb = P.Fc = 
 Dòng điện trung tính 
o Thiết bị sử dụng: 
o Giá trị dòng In (RMS) = . 
 Nhận xét về sự khác biệt về kết quả dòng trung tính trong thí nghiệm, từ đó suy ra kết 
luận về tác hại khi lưới điện mất cân bằng tải. 
IV. Yêu cầu: 
- Sinh viên phải hoàn thành tất cả các bảng số liệu, kể cả bảng số liệu tính toán. 
- Từng sinh viên trong nhóm thí nghiệm nộp bảng số liệu cho GVHD. 
- Bảng số liệu và bài chuẩn bị được nộp kèm theo bài báo cáo thí nghiệm và để ở cuối mỗi 
bài báo cáo. 
- Các bảng số liệu và bài chuẩn bị được chấp nhận phải có chữ ký của GVHD thí nghiệm 
ngày hôm đó. 
V. Nộp báo cáo: 
 Báo cáo nộp trễ nhất 1 tuần sau khi kết thúc TN. 
 Báo cáo ghi rõ Họ tên, MSSV, Nhóm, Tổ, ngày thực hiện bài TN. 
 Các kết quả đo và kết quả thí nghiệm phải được trình bày rõ ràng, ngắn gọn và đầy đủ 
các yêu cầu theo bài hướng dẫn báo cáo thí nghiệm. 
 GV có quyền cho điểm 0 những báo cáo như sau: 
 Những bài sao chép lẫn nhau dưới mọi hình thức. 
 Số liệu báo cáo không trùng khớp với số liệu trên bảng thu thập số liệu của SV.