Tài liệu thí nghiệm môn học lý thuyết mạch bài 1 mạch điện xoay chiều 1 pha

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – PHÂN HIỆU TẠI TP HCM BỘ MÔN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM MÔN HỌC LÝ THUYẾT MẠCH Họ tên sinh : Nguyễn Hữu Thiện Lớp: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa K61 Mssv: 6151030085 Nhóm: 02 TP HỒ CHÍ MINH - 2021 NỘI QUY THÍ NGHIỆM Sinh viên (SV) thực hành thí nghiệm đầy đủ, trang phục gọn gàng, sẽ, mang giày đảm báo an tồn điện SV khơng có nhiệm vụ khơng vào phịng thí nghiệm (PTN), nghiêm cấm mang vũ khí, chất, thiết bị dễ cháy nổ, độc hại, thức ăn, nước uống vào PTN Khi làm thí nghiệm phải giữ trật tự, khơng làm việc riêng, thực hành thí nghiệm cách nghiêm túc, tuyệt đối tuân theo hướng dẫn giảng viên hướng dẫn (GVHD) SV phép đóng điện GVHD cho phép, SV tự ý thao tác gây cố cháy nổ làm hỏng hóc thiết bị, gây nguy hiểm đến tính mạng người SV hồn tồn chịu trách nhiệm Tất SV phải thực nghiêm túc nội quy S Ngày TT 17/11/20 21 24/11/20 21 Nội dung thí nghiệm GV Xác nhận Mạch điện xoay chiều pha Mạch điện pha TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM MƠN HỌC LÝ THUYẾT MẠCH MỤC LỤC BÀI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA BÀI KHẢO SÁT MẠCH ĐIỆN PHA BÀI CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH Ở CHẾ ĐỘ XÁC LẬP22 14 BÀI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA A Mục đích thí nghiệm - Thấy rõ phản ứng nhánh chế độ điều hoà xác lập, đặc trưng cặp số (z φ) - Có khái niệm đồ thị vectơ điện áp, dòng điện nhánh R, L, C, R-L-C - Làm quen với số thiết bị điện xoay chiều - Biết mơ mạch điện tuyến tính pha, tính tốn theo lý thuyết so sánh với mơ + Khảo sát, mơ thí nghiệm gồm phần tử R + Khảo sát, mơ thí nghiệm gồm phần tử L + Khảo sát, mô thí nghiệm gồm phần tử C + Khảo sát, mơ thí nghiệm gồm phần tử R-L-C B Nội dung thí nghiệm Khảo sát mạch trở R 1.1 Mục đích, a Mục - Giúp SV hiểu rõ phản ứng - rõ Giúp SV hiểu b cầu: đích nhánh đối trở kích thích điều hịa thơng số dịng, áp xoay Yêu - yêu Vẽ chiều cầu: mạch Kiểm định kết việc tính tốn 1.2 Trình tự thực hiện: a Sơ đồ mạch điện Bước 1: Lấy phần tử cần thiết - Đầu tiên bạn kích vào mũi tên dẫn “Component Mode” để lấy linh kiện thư viện linh kiện hình Hình - Ấn vào chữ P - Đánh tên linh kiện muốn tìm kiếm vào “ ô tìm kiếm linh kiện – Keywords” hình (Cụ thể: + Đánh chữ CAP - từ khóa tụ điện + Đánh chữ RES - từ khóa điện trở + Đánh chữ INDUCTOR - từ khóa cuộn cảm) - Ở ta lấy điện trở - Sau đó: + Ấn OK + Đúp chuột vào loại linh kiện ấn biểu tượng Hình Bước 2: Mơ thí nghiệm: Sau hồn thiện mạch điện ta nhấn chuột chọn chế độ chạy mơ hình để quan sát kết - Hình Sử dụng thiết bị đo ảo: Dao động ký (Oscilloscope) sử dụng để quan sát dạng sóng kênh A, B, C, D - Biểu đồ phân tích tín hiệu: Vào phần Graph Mode lấy biểu đồ phân tích tín hiệu tương tự (Analogue Analysis) 1.3 Dùng phần mềm Proteus xây dựng mạch điện sau: + + S Số liệu: Nguồn: biên độ U = 24 (V); Tần số f = 50 (Hz) Điện trở có trị số R = 10 - 50 (Ω) Thay đổi giá trị điện trở, đo đạc điền vào bảng sau: Giá trị điện trở Giá trị đo Giá trị đo TT dòng điện (A) 10 20 30 40 50 b Kết luận: Phân tích quan hệ áp dòng phần tử ? Nhận xét biên độ điện áp dòng điện ? Vẽ dạng sóng điện áp dịng điện (analogue analysis/ Oscilloscope) ? điện áp (V) 2.2 Khảo sát, mô thí nghiệm gồm phần tử R-L a Sơ đồ mạch điện: - Số liệu mô phỏng: + + - Nguồn: U = 220 (V); Tần số f = 50 (Hz) R = 10 - 50Ω, L= 20-100mH Thay đổi giá trị cuộn cảm - L, điện trở - R đo đạc điền vào bảng sau: S R L UR UL I 10 20 132 82.9 13 6.6 4.4 3.3 2.6 φ TT V 20 40 V 132 V 30 60 132 80 82.9 132 100 0A 82.9 V 132 V A V V 50 82.9 V V 40 2A 0A 82.9 V 4A b Kết luận: Phân tích quan hệ áp dịng phần tử ? - Dòng nhanh pha áp Nhận xét biên độ điện áp dòng điện ? Dịng có biên độ nhỏ điện áp Vẽ dạng sóng điện áp dịng điện? 2.3 Khảo sát, mơ thí nghiệm gồm phần tử RC a Sơ đồ mạch điện: + + - S Số liệu mô phỏng: Nguồn: U = 220 (V); Tần số f = 50 (Hz) R = 10 – 50 (Ω), C = - 15 (mF) Thay đổi giá trị cuộn cảm - L, điện trở - R đo đạc điền vào bảng sau: R C UR UC I φ Hình: 3.5 Xét tam giác OAB ta thấy: √ = OA.√3 AB = 2.OA.cos300 = 2.OA AB điện áp dây Ud OA điện áp pha UP Về góc pha: Điện áp dây vượt trước điện áp pha tương ứng góc 300 Về trị số: Điện áp dây lần điện áp pha Ud = √3 Up b, Mạch pha đối xứng nối hình tam giác Mạch ba pha mắc hình tam giác lấy điểm cuối pha A đấu vào đầu pha B, cuối pha B vào đầu pha C cuối cuộn pha C đấu vào đầu pha A tạo mạch vịng hình tam giác ba đỉnh tam giác nối với ba dây dẫn gọi ba dây pha A e C I e A A' A I ACd U =U Z I AB CA AC Z AB C e B B I I C' C Z BC I BC B Hình 3.6: Mạch pha đối xứng nối tam giác - Quan hệ đại lượng điện áp, dòng điện dây pha Theo sơ đồ đấu tam giác Điện áp đặt vào đầu pha điện áp dây: Ud = Up Theo định luật Kirchoff ba đỉnh A, B, C: I ˙ I ˙ ˙ ˙ A =I AB –I CA B =I BC –I AB ˙ ˙ ˙ ˙ ˙ I C = I CA – I BC Dòng điện dây hiệu hai dòng điện pha tương ứng Vẽ đồ thị vectơ dòng điện ba pha đấu đối xứng Từ hình vẽ ta thấy: C -IBC ICA = I B 1200 B 30 IBC Hình: 3.7 + Về góc pha: Dịng điện dây chậm pha sau dịng điện pha góc 300 + Về trị số: Dòng điện dây √3 lần dòng điện pha: 1.2.2 Phân tích mạch pha đối xứng Mạch điện pha đối xứng có dịng điện pha có trị số độ lớn lệch pha 1200 Khi giải mạch điện pha đối xứng ta tách pha riêng rẽ để tính Ta có số trường hợp thường gặp a Tải nối hình Y đối xứng Khi không xét đến tổng trở đường dây pha: A B Zp Id Ud C Hình:3.8 - Điện áp đặt lên pha tải là: Up = Ud/√3 - Tổng trở pha tải: Zp = √ R2p + X2p Up - Dòng điện pha tải: Id = - Góc lệch pha φ Up Ip: φ = arctag Xp Rp - Vì tải nối Y nên Id = Ip Zp U = d √ √ R2p + X2p ... TT 17 /11 /20 21 24 /11 /20 21 Nội dung thí nghiệm GV Xác nhận Mạch điện xoay chiều pha Mạch điện pha TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM MÔN HỌC LÝ THUYẾT MẠCH MỤC LỤC BÀI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA BÀI KHẢO SÁT MẠCH... sau: STT L UR UC UL I 20mH 70 .1 148 9 .1 1.40 1. 44 1. 52 1. 60 1. 75 V 30mH V 71. 9 V 50mH 75.8 70mH H A 16 1 80 .1 100m 14 V 25 V V V 15 2 A V V V A 17 0 36 V V 87.3 V A 18 5 V 55 V A b Kết luận: Phân... ? - Điện áp nhanh pha dòng điện 2.Nhận xét biên độ điện áp dịng điện ? Điện áp có biên độ lớn dịng điện Vẽ dạng sóng điện áp dịng điện? φ 2.5 Đo cơng suất mạch điện pha Vẽ mạch điện thí nghiệm