Kiến thức cơ bản về dòng điện 3 pha – So sánh điện 1 pha và 3 pha

Bài viết dưới đây thietbihienthi.com sẽ chia sẻ những kiến thức cơ bản nhất về dòng điện xoay chiều 3 pha. Điện 3 pha chúng được sử dụng như thế nào? Cấu tạo ra sao ? Và chúng có gì khác biệt so với dòng điện 1 pha và 2 pha. Hi vọng bài viết này sẽ giúp bạn trau dồi nhiều kiến thức hơn nữa.

1. Thế nào là dòng điện 3 pha ?

Mạch điện 3 pha là một hệ thống mà nguồn tác động là nguồn ba pha. Nguồn 3 pha gồm 3 nguồn 1 pha kết hợp lại với nhau. Đó là 3 nguồn sức điện động có cùng tần số, cùng biên độ và lệch nhau 120 độ hay 1/3 chu kỳ.

2. Cấu tạo của điện 3 pha

Hệ thống điện 3 pha gồm có 3 dây nóng (dây pha) và 1 dây trung tính (dây nguội). Có nhiều mức điện áp từ cao áp, trung áp, thấp áp.

Vai trò của dây trung tính trong mạch điện 3 pha: có vai trò để cân bằng điện áp giữa các pha trong mạch điện. Trong mạch điện 1 pha, dây trung tính đóng vai trò làm kín mạch điện đưa dòng điện vận hành trong gia đình.

Dòng điện 3 pha gồm: đường dây truyền tải; nguồn điện 3 pha; các phụ tải 3 pha. Để tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha người ta dùng máy phát điện đồng bộ 3 pha có cấu tạo gồm:

• Phần tĩnh (stator) gồm có 3 cuộn dây AX, BY, CZ có lõi thép xẽ rãnh. Mỗi rãnh sẽ được đặt 3 dây quấn lệch nhau 120 độ trong đó và chúng có cùng số vòng dây . Mỗi dây quấn sẽ được gọi là 1 pha A, B, C.

• Phần quay rotor là nam châm điện có cực N-S.

Dòng điện 3 pha được sử dụng phổ biến trong lĩnh vự công nghiệp bởi:

• Động cơ sử dụng điện 3 pha chúng có cấu tạo đơn giản, đặc tính tốt hơn nhiều so với dòng điện 1 pha.

• Tiết kiệm chi phí và dây dẫn điện khi sử dụng hơn so với dòng điện 1 pha.

Nguyên lý làm việc của dòng điện 3 pha:

Khi rotor được quay từ trường lần lượt quét qua 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 1 góc 120 độ.

3. So sánh điện 1 pha 2 pha và 3 pha

Chúng ta hay nghe nói đến điện 1 pha và điện 3 pha, còn điện 2 pha ít gặp hơn và hầu như không còn sử dụng nữa. Điện trong gia đình chúng ta sử dụng là điện 1 pha có 2 dây. Còn đối với điện công nghiệp thì sẽ là điện 3 pha 4 dây. Trong phần này tôi sẽ làm bảng so sánh điểm khác nhau cơ bản giữa các loại điện này nhé.

Khái niệm

Điện 1 pha có 2 dây được lấy 1 dây pha trong nguồn điện 3 pha và 1 dây trung tính.

Điện 2 pha có 2 dây nóng, không sử dụng dây trung tính. Khi sử dụng 2 pha nóng này đấu vào đầu bất kỳ  sẽ lấy ra được điện 1 pha ở đầu ra.

Điện 3 pha có 3 dây nóng và 1 dây lạnh. Mạch điện 3 pha là một hệ thống mà nguồn tác động là nguồn 3 pha. Nguồn 3 pha gồm 3 nguồn một pha hợp lại. Đó là 3 nguồn sức điện động có cùng tần số, cùng biên độ và lệch nhau 120 độ hay 1/3 chu kỳ.

Điện thế sử dụng

U = 220V

U = 220V

U = 380V

Đối tượng sử dụng

Được sử dụng rộng rãi trong các hoạt đông sinh hoạt thiết yếu trong gia đình. Phù hợp với các thiết bị điện có công suất nhỏ

Được sử dụng chủ yếu trong việc chế tạo máy móc và nghiên cứu.

Được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp; kinh doanh sản xuất. Các thiết bị sử dụng thường có công suất lớn.

4. Cách chuyển dòng điện từ 1 pha sang 3 pha và ngược lại

Bạn có bao giờ tự hỏi rằng có cách nào để chuyển từ điện 1 pha sang điện 3 pha không ? Hoặc ngược lại là khi có điện 3 pha thì chúng ta lấy điện 1 pha để sử dụng như thế nào ? Trong phần này tôi sẽ chia sẽ một số cách cơ bản để chuyển đổi qua lại giữa 1 pha và 3 pha.

♠ Sử dụng biến tần

Biến tần là phương pháp được sử dụng phổ biến trong việc chuyển đổi dòng điện từ 1 pha sang 3 pha. Ngoài ra, biến tần có thể làm biến đổi tần số của các động cơ. Giá thành của chúng tương đối rẻ hơn so với máy biến áp. Biến tần được sử dụng cho các máy móc thiết bị như: máy nhuộm, máy dệt, máy kéo sợi…

Hạn chế: Không phù hợp dùng cho các tủ điều khiển công nghiệp bởi biến tần không đáp ứng được hiệu năng cao.

♠ Sử dụng biến áp.

Phương pháp này cũng được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp; các loại tủ điều khiển; thiết bị máy móc có dòng điện 3 pha. Bởi chúng có thể sử dụng các hiệu điện thế như 220V, 380V (dòng điện 3 pha). Nguồn ra ổn định (220V, 380V).

Hạn chế: giá thành lắp ráp khá cao.

♠ Máy đổi điện 1 pha sang 3 pha.

Để thiết bị hoạt động ổn định thì máy đổi điện phải có những yêu cầu về tần số ngõ vào; ngõ ra; điện áp; công suất.. Máy đổi điện hiện nay được bán rất nhiều trên thị trường. Do đó chúng ta có nhiều lựa chọn hơn về chi phí và chất lượng. Máy đổi điện phải đáp ứng đầy đủ những yêu cầu về thông số sau:

• Điện áp vào: 220V ± 10%

• Điện áp ra: 220V/380V

• Tần số ngõ vào: 47-63Hz

• Tần số ngõ ra: 0.00-400.00Hz

• Công suất đạt được dao động: 0.75- 110kW

Điện 3 pha có hiệu điện thế là 380V thì làm cách nào để mình lấy điện 3 pha thành 1 pha để sử dụng cho gia đình với hiệu điện thế 220V. Như tôi đã giới thiệu ở trên thì điện 3 pha có 4 dây trong đó có 3 dây nóng và 1 dây nguội (dây trung tính).

Ta có thể thấy ở các tủ điện, mạng lưới điện, cột điện được sử dụng điên 3 pha. Các sợi dây của chúng thường được phân biệt bằng 3 màu quy chuẩn: vàng, đỏ, xanh và 1 dây có màu đen (dây trung tính hay còn gọi là dây nguội).

Ở các nhà máy điện khi người ta hạ thế xuống nguồn điện 3 pha cung cấp cho nhà máy hoạt động; công ty sản xuất… Và nguồn điện này cũng cung cấp cho hộ dân. Nếu hộ dân có nhu cầu sử dụng nguồn điện 3 pha thì công ty điện lực sẽ đưa cuộn 3 pha vào cho hộ dân đó. Nếu không thì công ty điện lực sẽ đưa nguồn điện 1 pha 220V vào cho hộ gia đình sử dụng.

Khi bạn sử dụng đồng hồ điện đo giữa pha này với pha khác thì U = 380V. Điều này có nghĩa là giữa các pha bất kỳ đều có U = 380V. Các bạn có thể lấy 1 dây pha màu vàng kết hợp với dây màu đen (dây trung tính) và có thể lấy pha đỏ kết hợp với dây đen thì cũng có U = 220V.

Vậy kết luận lại để chuyển dòng điện 3 pha sang 1 pha ta có thể lấy 1 pha bất kỳ có U = 380V kết hợp với 1 dây trung tính thì sẽ lấy được dòng điện 1 pha với U = 220V

5. Đồng hồ đo điện 3 pha chính xác nhất

Đối với điện xoay chiều 3 pha thì chúng ta hay dùng VOM để đo dòng, áp. Tuy nhiên còn rất nhiều thông số khác mà VOM không thể đo được như: công suất, hệ số công suất, điện năng tiêu thụ, THD… Vì vậy để đo đầy đủ các thông số của dòng điện 3 pha, chúng ta cần phải sử dụng đến một thiết bị chuyên dụng. Đó là đồng hồ đo đếm điện 3 pha. Trên thị trường hiện nay có 2 loại: loại gắn mặt trước tủ điện và loại gắn DIN rail.

♦ Đồng hồ đo điện 3 pha gắn mặt trước tủ điện

Đây là thiết bị được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Ưu điểm của nó là đo được tất cả các thông số của điện 3 pha; màn hình hiển thị to rõ dễ quan sát; có thể cài đặt trực tiếp thông qua nút nhấn; có đầy đủ các cổng giao tiếp Modbus, BACnet IP, Profinet…. Hầu hết các tủ điện đều được gắn một cái đồng hồ này. Các bạn có thể xem chi tiết thông số kỹ thuật của nó tại đây: đồng hồ đo điện năng 3 pha giá rẻ

♦ Đồng hồ đo điện 3 pha gắn DIN rail

Một loại thiết bị đo điện 3 pha khác cũng được sử dụng nhiều là loại đồng hồ gắn DIN rail như hình trên. Đặc điểm của đồng hồ này là kích thước nhỏ gọn; đo được các thông số cơ bản của điện 3 pha; giá thành rẻ hơn loại gắn trên mặt tủ điện (ND25). Tuy nhiên do gắn din rail nên khi các bạn muốn xem thông số thì phải mở tủ điện ra mới xem được. Do đó đồng hồ này chuyên cho việc giám sát từ xa hơn.

Tóm lại hiện nay có rất nhiều thiết bị để đo dòng điện 3 pha hoặc 1 pha. Nếu các bạn còn băn khoăn chưa biết chọn loại nào thì hãy liên hệ trực tiếp với tôi qua số Zalo/Phone: 0868 31 39 86 (Dustin Tran).