8-Giao trinh_MH14_Ky thuat dien

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Chủ biên: Đồng tác giả: Lê Ngọc Kính Nguyễn Xuân An – Đỗ Văn Hùng Lê Thị Hoa GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN (Lusu hành nội bộ) Hà Nội – 2012 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng không cho phép cá nhân hay tổ chức sử dụng giáo trình với mục đích kinh doanh Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội LỜI GIỚI THIỆU Kỹ thuật điện ngành kỹ thuật ứng dụng tượng điện từ để biến đổi lượng, đo lường, điều khiển, xử lý tín hiệu Năng lượng điện ngày trở nên cần thiết đóng vai trị vơ quan trọng đời sống sản xuất người Tài liệu Kỹ thuật điện biên soạn dành cho sinh viên ngành kỹ thuật không chuyên Điện thuộc trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Hà Nội Giáo trình kỹ thuật điện gồm phần: Phần Mạch điện bao gồm chương Phần Đo lường điện gồm chương Phần Máy điện bao gồm chương Phần Khí cụ điện – Mạch máy gồm chương Tài liệu kỹ thuật điện biên soạn sở kinh nghiệm giảng dạy qua nhiều năm, cố gắng lựa chọn kiến thức phù hợp nhất, đáp ứng mục tiêu đào tạo nghề Sách viết theo tinh thần người học học môn vật lý kỹ thuật phổ thông nên không sâu vào việc lý luận tượng vật lý mà ý nhiều đến ứng dụng kỹ thuật môn học Chúng xin chân thành cảm ơn tổ môn Điện công nghiệp Hội đồng khoa học trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội có nhiều đóng góp mức độ, nội dung kinh nghiệm cho việc hình thành biên soạn sách Rất mong đóng góp, nhận xét đồng nghiệp, sinh viên bạn đọc để giáo trình hồn thiện phù hợp Ý kiến xin gửi tổ môn Điện công nghiệp- Khoa Điện – Điện tử - Trường Cao đảng nghề Công nghiệp Hà Nội Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2012 Tham gia biên soạn Chủ biên: Lê Ngọc Kính Các Giáo viên khoa Cơ khí MỤC LỤC Tran 1.1 Định nghĩa mạch điện 20 1.2 Các phần tử mạch điện .21 1.3 Kết cấu mạch điện 22 1.4 Các đại lượng đặc trưng trình lượng mạch điện 22 Mô hình mạch điện phân loại, chế độ làm việc mạch điện 23 2.1 Mơ hình mạch điện .23 2.2 Phân loại, chế độ làm việc mạch điện 27 Định luật Ôm 29 3.1 Định luật Ôm cho đoạn mạch 29 3.2 Định luật Ơm cho tồn mạch 29 Định luật Kiếchốp 31 4.1 Định luật Kiếchốp 31 4.2 Định luật Kiếchốp 31 Giải mạch điện chiều .32 5.1 Phương pháp biến đổi điện trở 32 5.2 Biến đổi (Y) thành tam giác (Δ) ngược lại .34 5.3 Mạch phân nhánh có nhiều nguồn .36 Câu hỏi tập 38 CHƯƠNG 40 TỪ TRƯỜNG – CÁC HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ .40 Giới thiệu .40 Khái niệm từ trường 42 1.1 Từ trường 42 1.2 Đường sức từ trường 43 Từ trường dòng điện .44 2.1 Từ trường dòng điện dây dẫn thẳng 44 2.2 Từ trường dòng điện vòng dây 45 2.3 Từ trường dòng điện ống dây .45 Các đại lượng đặc trưng từ trường 46 3.1 Cường độ từ cảm 46 3.2 Cường độ từ trường – hệ số từ cảm 47 3.3 Từ thông 48 Lực điện từ .49 4.1 Lực điện từ tác dụng lên dây dẫn 49 4.2 Công lực điện từ 51 4.3 Lực tác dụng dây dẫn mang dòng điện .51 Hiện tượng cảm ứng điện từ 52 5.1 Định luật cảm ứng điện từ 52 5.2 Chiều dòng điện cảm ứng 53 Sức điện động cảm ứng dây dẫn thẳng chuyển động cắt ngang từ trường 54 6.1 Chiều sức điện động cảm ứng 54 6.2 Độ lớn sức điện động cảm ứng .54 Hiện tượng tự cảm 55 7.1 Từ thơng móc vịng – hệ số tự cảm 55 7.2 Hiện tượng tự cảm 56 CHƯƠNG 3…………………………………………………………………………………… 55 MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN PHA……………………………………………….55 Nội dung 59 1.1 Định nghĩa 61 1.2 Nguyên lý tạo sđđ xoay chiều hình sin 64 1.3 Pha – lệch pha 66 1.4 Trị số hiệu dụng lượng hình sin 68 Biểu diễn đại lượng xoay chiều dạng đồ thị 70 2.1 Đồ thị hình sin 70 2.2 Đồ thị vectơ 72 Mạch xoay chiều trở 74 3.1 Quan hệ dòng điện – điện áp .74 3.2 Công suất 75 Dòng điện xoay chiều nhánh cảm 76 4.1 Quan hệ dòng điện, điện áp 76 Dòng điện xoay chiều nhánh điện dung 78 5.1 Quan hệ dòng điện, điện áp 79 5.2 Công suất 80 Dòng điện xoay chiều nhánh R – L – C nối tiếp .80 6.1 Quan hệ dòng điện, điện áp 81 6.2 Công suất 83 Hệ số công suất 85 7.1 Định nghĩa – ý nghĩa 85 7.2 Một số biện pháp nâng cao hệ số công suất 86 CHƯƠNG …………………………………………………………………………………… 89 MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA 89 Hệ thống ba pha 90 1.1 Khái niệm 90 1.2 Nguyên lý máy phát điện pha 91 1.3 Đồ thị hình Sin – đồ thị vectơ 92 Mạch ba pha nối hình 93 2.1 Cách nối dây 94 2.2 Quan hệ đại lượng dây pha 94 2.3 Phương pháp tính mạch ba pha nối hình đối xứng .97 2.3.1 Khi không xét tổng trở đường dây pha .97 Mạch ba pha nối hình tam giác .98 3.1 Cách nối dây 98 3.2 Quan hệ đại lượng dây pha 99 3.3 Phương pháp tính mạch ba pha nối tam giác đối xứng 102 Công suất mạch ba pha 104 4.1 Công suất tác dụng P 104 4.2 Công suất phản kháng Q 105 4.3.Công suất biểu kiến mạch pha đối xứng 106 CHƯƠNG 108 ĐO LƯỜNG ĐIỆN 108 Giới thiệu 108 Khái niệm 110 1.1 Khái niệm đo lường 110 1.2 Các cấu đo thông dụng 110 Đo dòng điện – điện áp 117 2.1 Đo dòng điện .117 2.1.1 Phương pháp mắc 117 2.2 Đo điện áp 118 2.2.1 Phương pháp mắc 118 Đo điện trở .119 3.1 Phương pháp Volt – Ampere 119 3.2 Đo điện trở dùng đồng hồ đo 119 3.3 Đồng hồ vạn 122 Đo điện – đo công suất 123 4.1 Đo điện .123 4.1.1 Công tơ pha…………………………………………………………………………… 123 4.1.2 Công tơ pha 129 4.2 Đo công suất .130 4.2.1 Đo công suất mạch chiều .130 CHƯƠNG 134 MÁY BIẾN ÁP 134 Giới thiệu 134 Khái niệm chung 135 1.1 Công dụng 135 1.2 Định nghĩa 136 1.3 Các đại lượng định mức .137 Cấu tạo – Nguyên lý làm việc máy biến áp 138 2.1 Cấu tạo 138 2.2 Nguyên lý làm việc 139 Máy biến áp ba pha 142 3.1 Công dụng 142 3.2 Cấu tạo 142 3.2 Các kiểu nối dây máy biến áp pha 143 Các máy biến áp đặc biệt .146 4.1 Máy biến áp tự ngẫu 146 4.2 Máy biến áp hàn 148 4.3 Máy biến áp lường 148 CHƯƠNG 152 MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 152 Giới thiệu 152 Khái niệm chung cấu tạo 154 1.1 Khái niệm chung 154 1.2 Cấu tạo 155 Nguyên lý hoạt động động không động ba pha 158 2.1 Từ trường quay – từ trường đập mạch 158 2.2 Nguyên lý làm việc động không đồng pha .163 2.2.2 .Nguyên lý làm việc máy phát điện không đồng ba pha 165 Mở máy động không đồng ba pha 165 3.1 Mở máy động rotor dây quấn 166 3.2 Mở máy động rotor lồng sóc 167 Điều chỉnh tốc độ động không đồng ba pha .169 4.1 Điều chỉnh tốc độ thay đổi tần số .170 4.2 Điều chỉnh tốc độ thay đổi số đôi cực .170 4.3 Điều chỉnh tốc độ thay đổi điện áp cung cấp cho stator 171 4.4 Điều chỉnh tốc độ thay đổi điện trở mạch roto động roto dây quấn 171 Động không đồng pha 172 5.1 Dùng dây quấn phụ mở máy 174 5.2 Động khơng đồng pha có tụ khởi động 174 5.3 Động có vịng ngắn mạch cực từ 175 CHƯƠNG 178 MÁY ĐIỆN CHIỀU .178 Giới thiệu 178 Cấu tạo – nguyên lý làm việc máy điện chiều .179 1.1 Cấu tạo 179 1.2 Nguyên lý máy phát chiều 183 1.3 Nguyên lý động chiều 185 Phân loại máy điện chiều 185 2.1 Phân loại máy phát điện chiều 186 2.2 Phân loại động điện chiều .190 CHƯƠNG .197 KHÍ CỤ ĐIỆN – MẠCH MÁY .197 Cấu tạo - cơng dụng khí cụ điện hạ áp .199 1.1 Cầu chì 199 1.2 Cầu dao .204 1.3 Công tắc, nút nhấn .207 1.4 Áptômát .212 1.5 Contactor .216 1.6 Rơle nhiệt 218 1.7 Timer 220 Mạch máy công nghiệp 223 2.1 Mạch mở máy động không đồng ba pha rotor lồng sóc 223 2.2 Mạch đảo chiều quay động không đồng ba pha rotor lồng sóc dùng nút nhấn 224 MƠN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã mơn học: MH14 Vị trí tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: Mục tiêu môn học: Nội dung môn học: