Giáo trình Mạch điện (Nghề: Điện công nghiệp - Trung cấp) - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Mạch điện với mục tiêu giúp các bạn có thể phát biểu được các khái niệm, định luật, định lý cơ bản trong mạch điện một chiều, xoay chiều, mạch ba pha; Tính toán được các thông số kỹ thuật trong mạch điện một chiều, xoay chiều, mạch ba pha ở trạng thái xác lập và quá độ.

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRẦN QUANG ĐẠT (Chủ biên) ĐẶNG ĐÌNH NHIÊN – NGUYỄN ĐỨC NAM GIÁO TRÌNH MẠCH ĐIỆN Nghề: Điện cơng nghiệp Trình độ: Trung cấp (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình mạch điện xây dựng biên soạn sở chương trình khung đào tạo nghề Điện cơng nghiệp tổng cục dạy nghề phê duyệt Giáo trình Mạch điện dùng để giảng dạy trình độ Trung cấp nghề biên soạn theo nguyên tắc quan tâm đến: tính định hướng thị trường lao động, tính hệ thống khoa học, tính ổn định linh hoạt, hướng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực giới, tính đại sát thực với sản xuất Nội dung giáo trình gồm chương: Chương 1: Các khái niệm mạch điện Chương 2: Mạch điện chiều Chương 3: Dòng điện xoay chiều hình sin Chương 4: Mạch ba pha Chương 5: Giải mạch điện nâng cao Áp dụng việc đổi phương pháp dạy học, giáo trình biên soạn phần lý thuyết thực hành Giáo trình biên soạn theo hướng mở, kiến thức rộng cố gắng tính ứng dụng nội dung trình bày Trên sở tạo điều kiện để trường sử dụng cách phù hợp với điều kiện sở vật chất Trong trình biên soạn khơng tránh khỏi sai sót, ban biên soạn mong góp ý bạn đọc để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Chủ biên Trần Quang Đạt MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC MÔN HỌC: MẠCH ĐIỆN Bài mở đầu Khái quát chung mạch điện Tổng quát mạch điện Các mô hình tốn mạch điện Chương Các khái niệm mạch điện 11 Mục tiêu: 11 1.1 Mạch điện mơ hình 11 1.2 Các tượng điện từ 12 1.3 Mơ hình mạch điện 13 1.4 Các khái niệm mạch điện 18 1.5 Các phép biến đổi tương đương 20 Chương Mạch điện chiều 28 2.1 Các định luật biểu thức mạch chiều 28 2.2 Các phương pháp giải mạch chiều 37 2.3 Các phương pháp ứng dụng định luật Kirchooff 40 Chương Dòng điện xoay chiều hình sin 57 3.1 Khái niệm dòng điện xoay chiều 57 3.2 Giải mạch xoay chiều không phân nhánh 70 3.3 Giải mạch xoay chiều phân nhánh 86 Chương Mạch pha 110 4.1 Khái niệm chung 110 4.2 Sơ đồ đấu dây mạch ba pha đối xứng 112 4.3 Công suất mạng ba pha cân 119 4.4 Phương pháp giải mạch ba pha đối xứng 123 Chương Giải mạc điện nâng cao 131 5.1 Mạch ba pha không đối xứng 131 5.2 Giải mạch xoay chiều có nhiều nguồn tác động 137 5.3 Giải mạch có thơng số nguồn phụ thuộc 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO 150 MÔN HỌC: MẠCH ĐIỆN Mã mơn học: MH 08 I Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học - Mơn học mạch điện bố trí học sau mơn học chung học trước môn học, mô đun chuyên môn nghề - Là môn học kỹ thuật sở - Trang bị kiến thức kỹ tính tốn mạch điện II Mục tiêu môn học - Phát biểu khái niệm, định luật, định lý mạch điện chiều, xoay chiều, mạch ba pha - Tính tốn thông số kỹ thuật mạch điện chiều, xoay chiều, mạch ba pha trạng thái xác lập độ - Vận dụng phương pháp phân tích, biến đổi mạch để giải tốn mạch điện hợp lý - Vận dụng phù hợp định lý, phép biến đổi tương đương để giải mạch điện phức tạp - Giải thích số ứng dụng đặc trưng theo quan điểm kỹ thuật điện - Rèn luyện tính cận thận, tỉ mỉ tính tốn III Nội dung mơn học Thời gian (giờ) Số TT I Tên chương, mục Tổng Lý số thuyết Bài mở đầu 3 Chương1.Các khái niệm mạch điện Thực hành Bài tập 1.Mạch điện mơ hình 2.Các khái niệm mạch điện 1 3.Các phép biến đổi tương đương Kiểm tra* (LT TH) II III IV V Chương 2.Mạch điện chiều 23 12 1.Các định luật biểu thức mạch chiều 4 2.Các phương pháp giải mạch chiều 12 10 1.Khái niệm dòng điện xoay chiều 2.Giải mạch xoay chiều không phân nhánh 3 Giải mạch xoay chiều phân nhánh 7 11 Chương Dịng điện xoay chiều hình sin Chương Mạch ba pha 24 20 1.Khái niệm chung 2.Sơ đồ đấu dây mạng ba pha cân 3.Công suất mạng ba pha cân 1 Phương pháp giải mạng ba pha cân 1.Mạng ba pha bất đối xứng 2.Giải mạch AC có nhiều nguồn tác động 2 3.Giải mạch có thơng số nguồn phụ thuộc 2 Chương Giải mạch điện nâng cao 14 Cộng: 90 45 2 1 39 Bài mở đầu Khái quát chung mạch điện Tổng quát mạch điện Mạch điện môn học sở kỹ thuật quan trọng trình đào tạo công nhân lành nghề, kỹ sư ngành kỹ thuật điện cơng nghiệp, tự động hóa Nó nhằm mục đích trang bị sở lý luận có hiệu lực cho ngành kỹ thuật điện mà vận dụng cho nhiều ngành kỹ thuật khác Kỹ thuật điện ngành kỹ thuật ứng dụng tượng điện từ để biến đổi lượng, đo lường, điều khiển, xử lý tín hiệu bao gồm việc tạo ra, biến đổi sử dụng điện năng, tín hiệu điện từ hoạt động thực tế người So với tượng vật lý khác cơ, nhiệt, quang tượng điện từ phát chậm giác quan người không cảm nhận trực tiếp tượng Tuy nhiên việc khám phá tượng điện từ thúc đẩy mạnh mẽ cách mạng khoa học kỹ thuật chuyển sang lĩnh vực điện khí hóa, tự động hóa Điện có ưu điểm bật sản xuất tập trung với nguồn cơng suất lớn, truyền tải xa phân phối đến nơi tiêu thụ với tổn hao tương đối nhỏ Điện dễ dàng biến đổi thành dạng lượng khác Mặt khác trình biến đổi lượng tín hiệu điện từ dễ dàng tự động hóa điều khiển từ xa, cho phép giải phóng lao động chân tay lao động trí óc người Các mơ hình tốn mạch điện 2.1 Mơ hình tốn học q trình a Mơ hình tốn học q trình Muốn sử dụng, khống chế, cải tạo vật thể vật lý kỹ thuật loại q trình ví dụ trình điện từ, nhiệt, điều kiện phải nhận thức tốt loại q trình Mơ hình tốn học cách mơ tả loại q trình mơn tốn học Có thể xây dựng mơ hình tốn học theo cách: định nghĩa biến trạng thái trình, tìm nhóm đủ tượng bản, mơ tả tốn học chế tượng cách hợp thành q trình khác Theo mơ hình tốn học q trình xếp vật thể thành trường, môi trường hay hệ thống Mạch điện hệ thống thể dịng truyền đạt, lưu thơng lượng hay tín hiệu Mơ hình tốn học thường dùng để mơ tả q trình điện từ thiết bị điện mơ hình mạch Kirchooff mơ hình mạch truyền đạt b Ý nghĩa mơ hình tốn học Về nhận thức, xây dựng tốt mơ hình tốn học cho trình vật thể giúp ta hiểu đắn vật thể Về thực tiễn cơng tác, mơ hình tốn học tốt sở lý luận tốt dùng vào việc xét, sử dụng, khống chế loại trình vật thể Về mặt lý luận ngày mơ hình tốn học khơng sở lý luận mà nội dung đối tượng lý thuyết 2.2 Các xây dựng mơ hình tốn học a Cách nhận thức loại tượng Ta gọi trình diễn biến hoạt động vật thể vật lý – kỹ thuật – kinh tế thời gian t không gian (không gian hình học r khơng gian thơng số khác µ, nhiệt độ, áp suất, giá ) Muốn có khái niệm tổ chức chế hoạt động vật thể phải quan sát trình cụ thể Nhưng vơ số hồn cảnh cụ thể, vật thể lại có vơ số q trình khác nhau, ngun tắc khơng thể quan sát hết Vì từ số hữu hạn trình lý tưởng thể đặc điểm quy luật vật thể Ta gọi tượng Về ngun tắc có nhiều tượng, ví dụ thiết bị điện có tượng tiêu tán, tích phóng lượng điện từ, tượng tạo sóng, phát sóng, khuếch đại, chỉnh lưu điều chế thực tế cho thấy thường tồn nhóm đủ tượng Đó tượng từ hợp thành tượng khác b Cách lập mơ hình tốn học cho loại q trình Từ cách nhận thức trình ta suy cách xây dựng mơ hình tốn học cho q trình sau: Chọn định nghĩa biến trạng thái Đó thường hàm hay vecto phân bố thời gian khơng gian Ví dụ để đo trình điện từ ta định nghĩa vecto cường độ từ trường, điện trường Quan sát trình phân tích tìm nhóm đủ tượng Mơ tả tốn học chế tượng Thông thường ta mô tả chúng phương trình liên hệ biến trạng thái, ta gọi phương trình trạng thái Mơ tả việc hợp thành q trình cụ thể, cách kết hợp phương trình trạng thái phương trình cân hệ phương trình trạng thái Kiểm nghiệm lại mơ hình thực tiễn hoạt động vật thể 2.3 Hai loại mơ hình tốn học Theo cách phân bố khơng gian, thời gian biến trạng thái xếp mơ hình tốn học thành hao loại mơ hình hệ thống mơ hình trường - Một loại mơ hình có q trình đo số hữu hạn biến trạng thái phân thời gian mà không phân bố không gian Về tương tác, biến quan hệ nhân trước sau thời gian: trạng thái t chịu ảnh hưởng trạng thái trước t, khởi đầu t0 Về tốn học q trình mơ tả hệ phương trình vi phân, tích phân đại số thời gian, ứng với tốn có điều kiện đầu Ta quy ước gọi vật thể mà q trình hoạt động mơ tả mơ hình túy hệ thống mơ hình chúng mơ hình hệ thống Trong thực tế hay gặp hệ thống mà trình ngồi dạng biến thiên theo thời gian cịn gắn với lưu thông (chảy, truyền đạt) trạng thái giữ phận hệ thống Ví dụ thiết bị động lực có truyền đạt lượng, có dịng điện chảy, hệ thống thông tin - đo lường – điều khiển, hệ thống rơle có truyền đạt tín hiệu, hệ thống máy tính có truyền đạt số Ta gọi chung hệ thống mạch (circuit): mạch lượng, mạch truyền tin, mạch điều khiển, mạch tính tốn gọi mơ hình chúng mơ hình mạch, dạng riêng phổ biến mơ hình hệ thống Cụ thể mạch điện hệ thiết bị điện ta xét trình truyền đạt, biến đổi lượng hay tín hiệu điện từ, đo số hữu hạn biến dịng, áp, từ thơng, điện tích phân bố thời gian - Một loại mơ hình khác trình coi đo số hữu hạn biến x(r, ,t) phân bố không gian thời gian cách hình thức đo tập không đếm biến trạng thái thời gian ứng với vô số điểm không gian Về tương tác ngồi quan hệ nhân trước sau cịn thêm quan hệ nhân không gian: trạng thái điểm khơng gian cịn chịu ảnh hưởng trạng thái lân cận điểm đó, bờ S0 Về tốn học q trình thường mơ tả hệ phương trình đạo hàm riêng thời gian khơng gian, ứng với tốn có điều kiện đầu điều kiện bờ Ta gọi vật thể mà trình hoạt động gọi trường (hoặc mơi trường) gọi mơ hình chúng mơ hình trường Khi xét loại trình, tùy cách nhìn nhận dùng trường mơ hình trường mơ hình hệ thống, coi vật trường hệ thống hay mạch Vấn đề cho mô hình phù hợp với thực tế khách quan với mức độ cần thiết 2.4 Mơ hình hệ thống, mơ hình mạch - Thứ nhất, mơ hình hệ thống hệ phương trình xác định riêng thời gian, mơ tả quy luật loại trình hệ thống a) Mơ hình mạch truyền đạt hay truyền tin: loại ứng với phương trình vi phân vi tích phân có phép tính phép tốn tử T b) Mơ hình mạch lơgic: loại ứng với hệ phương trình đại số loogic với phép tác động lên biến quan hệ hàm lơgic L Đó phép làm ứng với hai giá trị 0,1 biến x với hai giá trị 0,1 biến y biểu diễn tín hiệu từ x sang y c) Mơ hình mạng vận trù: loại ứng với hệ phương trình phiếm hàm có phép tác động lên biến phép phiếm hàm F Đó cách làm ứng hàm x(t) với số a[x(t)] để đánh gia q trình x(t) d) Mơ hình mạch động lượng hay mơ hình mạch Kirchooff: loại ứng với hệ phương trình vi phân hay đại số loại (a).Ở trình đo cặp biến xk(t), yk(t) với xk yk lượng hay động động lượng thường thỏa mãn luật bảo tồn liên tục Trong hệ thống có truyền đạt lượng phận - Thứ hai, mơ hình hệ thống cịn sơ đồ hệ thống hay sơ đồ mạch mơ tả q trình xét Đó hệ thống mạch biến trạng thái không phân bố không gian, nên dành hình học để lập cách mơ tả tốn học q trình xét Ta gọi chung cách mơ tả hình học sơ đồ q trình Cụ thể graph, hình chắp nối ký hiệu hình học, dùng để mơ tả theo cách phân bố biến, phép tính lên biến, quan hệ biến Công suất biểu kiến ba pha tổng công suất biểu kiến pha cộng lại: S = SA + SB + SC = UA IA + UB IB + UC IC Để đo công suất mạch điện ba pha không đối xứng ta dùng ốt kế để đo cơng suất pha Công suất ba pha là: P3P = PA +PB + PC Ta dùng hai ốt kế nối dây theo sơ đồ sơ đồ oát kế thứ có điện áp dây UAC dịng điện IA, cịn ốt kế thứ hai có điện áp dây UBC     U I  U BC I B (*) dòng điện IB Số hai oát kế là: AC A       U U   U U   U U BC AC B A C C Mặt khác , Thế vào phương trình (*) ta có: U                         U C I A  U B  U C I B  U A I A  U B I B  U C I A  I B mà I A  I B  I C       U I  U I  U A A B B C I C  PA  PB  PC Suy A Sơ đồ Hình5.5 Đo công suất mạch ba pha không đối xứng 136 5.2 Giải mạch xoay chiều có nhiều nguồn tác động 5.2.1 Giải mạch xoay chiều phương pháp dòng nhánh Các bước thực hiện: Bước 1: Xác định số nhánh m=?, số nút n=?, chọn chiều dương cho dòng điện nhánh Bước 2: Viết phương trình Kirchooff cho (n - 1) nút chọn Bước 3: Viết phương trình Kirchooff cho (m - n +1) mạch vịng Bước 4: Lập giải hệ phương trình Kirchooff ta tìm dịng điện nhánh Ví dụ 5.1: Cho mạch điện biết E1  10000 (V ) , E  100900 (V ) Z1  Z  50  30 j () Z3  100()    Tìm I1 , I , I ? Hình 5.6 Mạch điện ví dụ 5.1 Giải: Bước 1: Mạch điện có m = 3, n =    chọn chiều dòng điện nhánh I1 , I , I Bước 2: Phương trình Kirchooff cho n - = - = nút A I1  I2  I3  (1) Bước 3: Phương trình Kirchooff cho m - n +1= - +1 = mạch vòng 137 I1.Z1  I2 Z  E1 (2) I3.Z3  I2 Z  E (3) Bước 4: Hệ phương trình I1  I2  I3   50  30 j I1  100 I2  1000  100    100 I  50  30 j I  10090  100 j I1  I2  I3   5  j I1  10 I2  10   10 I  5  j I2  10 j    I1  0,51  j ( A)   I  0,44  0,34 j ( A)  I  0,07  1.34 j ( A)  5.2.2 Giải mạch xoay chiêug phương pháp dòng vòng Các bước thực hiện: Bước 1: Xác định số nhánh m=?, số nút n=?, chọn chiều dương cho dòng điện mạch vòng Bước 2: Viết phương trình Kirchooff cho (m-n+1) mạch vòng theo dòng điện mạch vòng Bước 3: Giải hệ phương trình Kirchooff Bước 4: Tính dịng điện nhánh sau: “Dòng điện nhánh tổng đại số dòng điện mạch vòng qua nhánh ấy” Ví dụ 5.2: Cho mạch điện biết E1  10000 (V ) , E  100900 (V ) Z1  Z  50  30 j () Z3  100()    Tìm I1 , I , I ? 138 Hình 5.7 Mạch điện ví dụ 5.2 Giải: Bước 1: Mạch điện có m = 3, n = chọn chiều dòng điện mạch vịng Ia, Ib Bước 2: Phương trình Kirchooff cho m - n +1= - +1 = mạch vòng I1 ( Z  Z )  I2 Z  E I3 ( Z  Z )  I2 Z  E Bước 3: Hệ phương trình 150  30 j I1  100 I2  1000  100  100 I3  150  30 j I2  10090  100 j 15  j I1  10 I2  10      10 I  15  j I  10 j  I1  0,51  j ( A)   I  0,44  0,34 j ( A)  I  0,07  1.34 j ( A)  5.3 Giải mạch có thơng số nguồn phụ thuộc Mục tiêu: Giải toán mạch điện có thơng số nguồn phụ thuộc Các nguồn độc lập tạo điện áp dịng điện hồn tồn khơng bị ảnh hưởng phần cịn lại mạch, nguồn phụ thuộc tạo dòng điện điện áp phụ thuộc vào dòng điện điện áp nơi mạch 139 Các đầu vào bên trái tượng trưng điện áp dòng điện điều khiển nguồn phụ thuộc Các đầu bên phải dòng điện điện áp nguồn bị điều khiển Các số r, g, ,  hệ số điều khiển 5.3.1 Dạng nguồn áp phụ thuộc a) Nguồn áp phụ thuộc dịng.(CCVS: Current Controlled Voltage Source) Hình 5.8 Nguồn áp phụ thuộc dòng Phần tử phát điện áp u2 phụ thuộc vào dòng điện i1 theo hệ thức: u2=R.i1 Đơn vị đo R Ohm (  ) b) Nguồn áp phụ thuộc áp.(VCVS: Votage Control Voltage Source) Hình 5.9 Nguồn áp phụ thuộc áp Phần tử phát điện áp u2: u2=.u1 : khơng có thứ nguyên 5.3.2 Dạng nguồn dòng phụ thuộc a) Nguồn dịng phụ thuộc áp.(VCCS: Voltage Controlled Current Source) Hình 5.10 Nguồn dòng phụ thuộc áp 140 Phần tử phát dòng điện i2 phụ thuộc vào điện áp u1 theo hệ thức: i2 = G.u1 Đơn vị đo G Siemen (S) mho ( 1/ ) b) Nguồn dịng phụ thuộc dịng.CCCS: Current Controlled Current Source) Hình 5.11 Nguồn dòng phụ thuộc dòng Phần tử phát dòng điện i2 phụ thuộc vào dòng điện i1 theo hệ thức i2 = .i1 : khơng có thứ nguyên Các nguồn phụ thuộc thường dùng mô hình linh kiện điện tử transistor, op-amp mạch điện tử chứa chúng * Các nguồn phụ thuộc thường dùng mơ hình linh kiện điện tử transistor, op-amp mạch điện tử chứa chúng Ví dụ: Mơ hình đơn giản mạch điện tử khuếch đại tín hiệu dùng transisto Hình 5.12 Mạch khuếch đại tín hiệu dùng transistor THỰC HÀNH TẠI XƯỞNG Nội dung: Lắp ráp, kiểm tra, đo đạc thông số mạch điện xoay chiều ba pha đối xứng, khơng đối xứng Hình thức tổ chức thực hiện: Được tổ chức thực hành xưởng thực tập Sinh viên quan sát thao tác mẫu giáo viên Thực tập theo nhóm từ đến sinh viên 141 5.1 Thí nghiệm mạch ba pha phụ tải ba pha nối hình * Vật tư, thiết bị: STT Vật tư, thiết bị Số lượng Công tắc 04 Ampe kế  5A 03 Vơn kế xoay chiều  250V 04 Bóng đèn 12 Biến áp tự ngẫu ba pha  250 V - 10A 01 Dây nối a Sơ đồ Hình 5.13 Sơ đồ thí nghiệm mạch ba pha phụ tải ba pha nối hình b Các bước thực hiện: Bước 1: Kiểm tra thiết bị Bước 2: Lắp ráp mạch theo sơ đồ Bước 3: Kiểm tra mạch theo sơ đồ Bước 4: Cấp nguồn xoay chiều cho mạch Bước 5: Tiến hành đo đạc tớnh toỏn Lấy số liệu ghi vào bảng kết hai trường hợp: 142 Trường hợp 1: Mạch có dây trung tính 1) Tải có dây trung tính 2) Tải khơng có dây trung tính ( rút bớt bóng đèn pha) 3) Bố trí tải đứt dây pha (rút cầu chì pha bất kì) Chế độ tải Kết đo Kết tính UA UB UC UAB UBC UCA IA IB IC I0 U0 PA PB PC P (V) (V) (V) (V) (V) (V) (A) (A) (A) (A) (V) (W) (W) (W) (W) Trường hợp 2: Mạch khơng có dây trung tính 1) Tải ba pha 2) Tải không ba pha (rút bớt bóng đèn pha) 3) Bố trí tải đứt dây pha (rút cầu chì pha bất kì) 4) Ngắn mạch pha tải (nối tắt pha tải) Chế độ tải Kết đo UA (V) UB (V) Kết tính UC (V) UAB UBC UCA IA (V) (V) (V) (A) IB (A) IC (A) U0 (V) PA (W) PB (W) PC (W) P (W) u cầu tính tốn: Dựa cơng thức học giáo trình, tính kết theo yêu cầu bảng c Nhận xét, so sánh kết luận Xây dựng biểu đồ vecto điện áp dòng điện chế độ làm việc tải Lưu ý: tiến hành thiếu dụng cụ đo, ta tiến hành đo pha, dây 143 5.2 Thí nghiêm mạch ba pha phụ tải ba pha nối hình tam giác * Vật tư, thiết bị: STT Vật tư, thiết bị Số lượng Công tắc 03 Ampe kế  5A 06 Vôn kế xoay chiều  250V 03 Bóng đèn 12 Biến áp tự ngẫu ba pha  250 V - 10A 01 Dây nối a Sơ đồ Hình 5.14 Sơ đồ thí nghiệm mạch ba pha phụ tải ba pha nối hình tam giác b Các bước thực hiện: Bước 1: Kiểm tra thiết bị Bước 2: Lắp ráp mạch theo sơ đồ Bước 3: Kiểm tra mạch theo sơ đồ Bước 4: Cấp nguồn xoay chiều cho mạch Bước 5: Tiến hành đo đạc tính tốn 144 Lấy số liệu ghi vào bảng kết trường hợp sau: 1) Tải ba pha 2) Tải không ba pha (bớt bóng đèn pha) 3) Tải ba pha đứt dây cung cấp điện (rút bớt cầu chì) 4) Tải ba pha đứt pha tải (hở mạch pha tải bất kì) Chế độ tải Kết đo UA (V) UB (V) Kết tính UC (V) UAB UBC UCA IA (V) (V) (V) (A) IB (A) IC (A) U0 (V) PA (W) PB (W) PC (W) P (W) u cầu tính tốn: Dựa cơng thức học giáo trình, tính kết theo yêu cầu bảng c Nhận xét, so sánh kết luận Xây dựng biểu đồ vecto điện áp dòng điện chế độ làm việc tải Lưu ý: tiến hành thiếu dụng cụ đo, ta tiến hành đo pha, dây Thí nghiệm đo cơng suất mạch điện ba pha * Vật tư, thiết bị: STT Vật tư, thiết bị Số lượng Công tắc 04 Ampe kế  5A 03 Vôn kế xoay chiều  250V 01 Woát kế pha  KW 01 Biến áp tự ngẫu ba pha  250 V - 10A 01 Bóng đèn 12 Dây nối 145 a Sơ đồ Mạch ba pha đối xứng có cơng suất pha, ta cần đo công suất pha nhân cơng suất ba pha: P3P = 3.P1P = 3.W W: số oát kế pha Hình 5.14 Sơ đồ đo cơng suất mạch ba pha đối xứng b Các bước thực hiện: Bước 1: Kiểm tra thiết bị Bước 2: Lắp ráp mạch theo sơ đồ Bước 3: Kiểm tra mạch theo sơ đồ Bước 4: Cấp nguồn xoay chiều cho mạch Bước 5: Tiến hành đo đạc tính tốn Lấy số liệu ghi vào bảng kết hai trường hợp: Thứ tự Kết đo Kết tính Lần P3pha P3pha Lần 146 * Đo công suất mạch điện ba pha không đối xứng - Để đo cơng suất mạch điện ba pha khơng đói xứng ta dùng ốt kế để đo cơng suất pha Công suất ba pha là: P3P = PA +PB + PC - Ta dùng hai ốt kế nối dây theo sơ đồm sơ đị ốt kế thứ có điện áp dây UAC dịng điện IA , cịn ốt kế thứ hai có điện áp dây     U I  U AC A BC I B (*) UBC dòng điện IB Số hai oát kế là:       U U   U U   U U BC B A C C, Mặt khác AC Thế vào phương trình (*) ta có: U                        I  U I   U  U I I  U I   U I   U I I  I A C A A B C B B A A B B C A C B mà       U I  U I  U A A B B C I C  PA  PB  PC Suy a Sơ đồ 147 b Các bước thực hiện: Bước 1: Kiểm tra thiết bị Bước 2: Lắp ráp mạch theo sơ đồ Bước 3: Kiểm tra mạch theo sơ đồ Bước 4: Cấp nguồn xoay chiều cho mạch Bước 5: Tiến hành đo đạc tính tốn Lấy số liệu ghi vào bảng kết hai trường hợp: Thứ tự Kết đo Kết tính Lần P3pha P3pha Lần Câu hỏi tập 5.1 Các biểu thức công suất P, Q, S mạch ba pha không đối xứng 5.2 Vai trị dây trung tính mạch điện ba pha tải không đối xứng 5.3 Một mạng điện pha dây 380V/220V cung cấp điện cho 60 đèn phóng điện cao áp cơng suất đèn P = 250W; công suất chấn lưu 25W, hệ số công suất cos = 0,85 (các đèn bù), điện áp đèn Uđm = 220V Đèn phân cho pha a Xác định dòng điện dây pha làm việc bình thường Tính dịng điện dây trung tính I0 b Khi đèn pha A bị cắt điện Xác định dòng điện dây IB, IC dòng điện I0 dây trung tính đèn pha B C làm việc bình thường c Khi đèn pha A đèn pha B bị cắt điện Xác định dòng điện IC dòng điện I0 dây trung tính đèn pha C làm việc bình thường Đáp số: a IA = IB = IC = Id = 29,4A; I0 = b IB = IC = 29,4A không đổi; I0 = 29,4A c IC = 29,4A không đổi; I0 = 29,4A 148 5.4 Một mạng điện pha dây 380V/220V, tải pha nói dây pha dây trung tính Tải pha A pha B trở RA = RB = 10; tải pha C cuộn dây RC = 5; XL = 8,666 Tính dịng điện pha IA, IB, IC dịng điện dây trung tính I0 Đáp số: IA = IB = IC = 22A; I0 = 22A 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Thị Cư (chủ biên), Mạch điện 1, NXB Giáo dục, 1996 [2] Hoàng Hữu Thận, Cơ sở Kỹ thuật điện, NXB Giao thông vận tải, 2000 [3] Nguyễn Bình Thành, Cơ sở lý thuyết mạch điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, 1980 [4] Hoàng Hữu Thận, Kỹ thuật điện đại cương, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1976 [5] Hoàng Hữu Thận, Bài tập Kỹ thuật điện đại cương, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1980 [6] Phạm Thị Cư, Bài tập mạch điện 1, Trường Đại học Kỹ thuật TPHCM, 1996 [7] Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh, Kỹ thuật điện Lý thuyết 100 giải, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1995 [8] PGS.TS Lê Văn Bảng, Giáo trình lý thuyết mạch điện, NXB giáo dục, 2005 150 ... Động điện tiêu thụ điện biến điện thành Bàn là, bếp điện biến điện thành nhiệt Bóng điện biến điện thành quang c Dây dẫn Có nhiệm vụ truyền tải điện (từ nguồn tới phụ tải tiêu thụ) dùng để nối thành. .. ăcquy biến đổi hoá thành điện Máy phát điện biến đổi thành điện Pin mặt trời biến đổi lượng xạ mặt trời thành điện b Phụ tải (tải) Là thiết bị tiêu thụ điện biến đổi điện thành dạng lượng khác... THIỆU Giáo trình mạch điện xây dựng biên soạn sở chương trình khung đào tạo nghề Điện công nghiệp tổng cục dạy nghề phê duyệt Giáo trình Mạch điện dùng để giảng dạy trình độ Trung cấp nghề biên