Khi nói về công suất dòng điện xoay chiều chúng ta chỉ thường mặc định là dòng điện xoay chiều mà chúng ta đang sử dụng hàng ngày, được nhà máy điện cung cấp. Mà quên mất rằng, dòng điện xoay chiều thì còn được phân ra là: dòng điện xoay chiều 1 pha và dòng điện xoay chiều 3 pha.
Vậy chúng có gì khác nhau không? Có ảnh hưởng đến công suất dòng điện xoay chiều sau khi được tính toán không?
Qua bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu nhé!
Dòng điện xoay chiều 1 pha là gì?
Do đây là một bài viết dạng cũng cố kiến thức một cách dễ hiểu nhất, cho nên mình sẽ không nhồi nhét những định nghĩa, những công thức vật lý vào nội dung này. Mục đích là muốn chúng ta nắm được những kiến thức này theo một cách hiểu tự nhiên nhất từ thực tế.
Bắt đầu thôi,
Dòng điện xoay chiều 1 pha chính là dòng điện chạy trên dây dẫn điện mà chúng ta đang sử dụng hàng ngày tại gia đình. Dòng điện này có điện áp là 220V, được nhà nước sản xuất và cung cấp đến nhà chúng ta. Hàng tháng, chúng ta sẽ phải trả số tiền tương ứng với số Kwh tiêu thụ được đồng hồ đo công suất dòng điện xoay chiều tính toán trong quá trình sử dụng điện của chúng ta.
Dòng điện xoay chiều 1 pha là dòng điện được tạo ra từ máy phát điện xoay chiều 1 pha, có hướng thay đổi theo tần số của dòng điện.
Để truyền tải dòng điện xoay chiều 1 pha, người ta chỉ cần 2 dây dẫn: bao gồm một dây nóng và một dây N.
Dòng điện xoay chiều 3 pha là gì?
Dòng điện xoay chiều 3 pha hiện nay để dễ thấy nhất chính là ở các khu sản xuất công nghiệp. Các nhà máy, hay ở những hộ sản xuất kinh doanh cá thể có chạy những hệ máy sản xuất. Dòng điện này phổ biến nhất có điện áp 380V. Ngoài ra, còn có các giá trị điện áp khác ít phổ biến như: 220V 3 pha được sử dụng tại Mỹ, hay 200V 3 pha được sử dụng tại Nhật.
Vậy dòng điện xoay chiều 3 pha là gì?
Là dòng điện được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều 3 pha, chúng bao gồm 3 dòng điện xoay chiều có cùng biên độ, tần số nhưng khác pha nhau. Hay nói cách dễ hiểu hơn đó là, chúng như 3 đường dòng điện xoay chiều 1 pha chạy song song với một dây trung tính.
Để truyền tải được dòng điện xoay chiều 3 pha đến người sử dụng, người ta phải dùng đến 4 dây truyền tải điện. Trong đó, bao gồm 3 dây pha và một dây N
Điểm khác biệt của 2 dòng điện xoay chiều này?
Điểm khác biệt lớn nhất ở 2 loại dòng điện xoay chiều này chính là:
- Dây dẫn nguồn
- Nguồn phát
- Điện áp
Dây dẫn nguồn:
- Dòng điện xoay chiều 1 pha: Gồm 2 dây: 1 pha và 1 trung tính hay còn gọi là một dây nóng và một dây nguội
- Dòng điện xoay chiều 3 pha: Có 4 dây: 3 dây pha (dây nóng) và 1 dây trung tính (dây nguội).
Nguồn phát:
- Dòng điện xoay chiều 1 pha: Từ máy phát xoay chiều 1 pha
- Dòng điện xoay chiều 3 pha: Từ máy phát xoay chiều 3 pha
Điện áp:
- Dòng điện xoay chiều 1 pha: 220V 1 pha
- Dòng điện xoay chiều 3 pha: Phổ biến 380V, ngoài ra còn có 220V 3 pha, 200V 3 pha
Mỗi loại dòng điện xoay chiều sử dụng trong trường hợp nào?
- Dòng điện xoay chiều 1 pha: Có công suất nhỏ, thường dùng trong dân dụng đời sống, chạy tải có công suất dòng điện xoay chiều thấp như: Tủ lạnh, tivi, máy bơm nước, bóng đèn, máy tính…
- Dòng điện xoay chiều 3 pha: Có công suất lớn, cung cấp nguồn cho các tải lớn như: máy sản xuất, máy bơm công nghiệp, que nung công nghiệp, quạt công nghiệp, hệ thống máy lạnh công nghiệp…
Công suất dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào gì?
Công suất của dòng điện xoay chiều là đại lượng đặc trưng cho năng lượng điện tiêu thụ, hay tốc độ thực hiện công của dòng điện xoay chiều.
Chúng ta nhắc lại một chút về công thức tính công suất dòng điện xoay chiều
P = UICos(φu−φt)= UICosφ
Trong đó:
P (W): Công suất dòng điện xoay chiều
U (V): Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu mạch điện
I (A): Cường độ hiệu dụng trong mạch
Vậy, công suất dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào gì?
Từ công thức tính trên, chúng ta dễ dàng nhận ra rằng, công suất dòng điện xoay chiều sẽ phụ thuộc vào:
- Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.
- Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch.
- Hệ số công suất của mạch.
Hệ số của công suất dòng điện xoay chiều
Tại sao hệ số công suất lại là đại lượng quan trọng?
Chúng ta cùng tìm hiểu nhé!
Tỷ lệ giữa công suất thực và công suất biểu kiến qua mạch điện được gọi là hệ số công suất.
Khi dòng điện xoay chiều ở trạng thái hình sin lý tưởng, hệ số công suất là côsin của góc lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế của dòng xoay chiều. Vì thế, người ta hay ghi hệ số công suất như là ” Cosφ”.
Hệ số công suất bằng 1 khi hiệu điện thế và cường độ dòng điện cùng pha. Các thiết bị điện có hệ số công suất bằng 1 như: bóng đèn sợi đốt…
Và bằng 0 khi dòng điện nhanh hoặc chậm pha so với hiệu điện thế 90 độ. Hệ số công suất phản ánh nhanh hay chậm pha. Các thiết bị điện thường có Cosφ< 1 như: đèn led, motor điện…
Hệ số công suất liên quan đến:
- Tổn thất công suất trong mạch điện, đường dây điện
- Tổn thất điện áp trong mạch điện
- Khả năng truyền tải điện
- Khả năng phát điện của máy phát
- Ngoài ra, còn ảnh hưởng đến vật liệu chế tạo dây dẫn, máy phát…
Công suất dòng điện xoay chiều tính như thế nào?
Với vai trò là người sử dụng như chúng ta, thì việc tính công suất dòng điện xoay chiều theo công thức như trên là không cần thiết, và rất mất thời gian. Tuy nhiên, nếu bạn tò mò, có thể dùng để kiểm chứng số điện năng mà chúng ta đã sử dụng.
Công việc tính toán này, đã được một thiết bị gọi là đồng hồ đo điện làm hộ cho chúng ta. Các bạn yên tâm là các thiết bị đo công suất điện này đều đã được kiểm định rõ ràng và được cung cấp từ công ty điện lực và có niêm phong rõ ràng.
Hàng ngày, đồng hồ đo công suất điện sẽ quay nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào số lượng và công suất của các thiết bị điện mà chúng ta sử dụng trong nhà. Mỗi vòng quay tương ứng với giá trị là Wh (Watt giờ).
Tại sao cần quan tâm đến công suất dòng điện xoay chiều?
Đơn giản là vì, công suất dòng điện xoay chiều giá trị điện mà chúng ta sử dụng hàng ngày. Là giá trị mà chúng ta cần phải trả tiền cho nhà cung cấp điện là công ty điện lực.
Chính vì thế, để giảm bớt khả năng tiêu thụ điện của các thiết bị thì, chúng ta hãy tắt thiết bị khi không sử dụng. Hoặc sử dụng những thiết bị điện có tính năng Inverter để thiết bị có thể tự động tối ưu công suất tiêu thụ điện, tiết kiệm điện cho chúng ta.
