Thiết kế và xây dựng bài thí nghiệm thực hành mạch điện một pha

Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô tổ Kỹ thuật khoa Vật Lý trƣờng ĐHSP Hà Nội đặc biệt thầy Ngô Tuấn Đƣ́c ngƣời thầy đã tận tì nh hƣớng dẫn , chỉ bảo em suốt quá trình làm luậ n văn để em hoàn thành luận văn thời hạn Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sƣ̣ phối hợp giúp đỡ của gia đì nh và bạn bè để em đạt đƣợc kết quả này Hà Nội, tháng 05 năm 2009 Sinh viên Nguyễn Thị Hương Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin khẳng đị nh đề tài thiết kế xây dƣ̣ng bài thí nghiệm thƣ̣c hành “Mạch điện một pha” là kết quả của riêng mì nh , đồng thời đề tài không trùng với đề tài của các tác giả khác Nếu sai xin hoàn toàn chị u trách nhiệm Sinh viên Nguyễn Thị Hương Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu PHẦN 2: NỘI DUNG CHƢƠNG 1: TÌNH HÌNH HIỆN TẠI 1.1 Giáo trình thực hành thí nghiệm kỹ thuật điện trƣờng ĐHSP Hà Nội xuất ngày 28/10/2003 1.2 Tài liệu hƣớng dẫn thực tập các mạch điện xoay chiều pha pha của “Công ty thiết bị giáo dục 1” phát hành kèm theo bộ thí nghiệm thực hành kỹ thuật điện 1.2.1 Mạch điện xoay chiều trở 1.2.2 Mạch điện xoay chiều cảm 1.2.3 Mạch điện xoay chiều dung 1.2.4 Mạch điện xoay chiều R-L-C nối tiếp 1.3 Nhận xét, đánh giá 10 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH MẠCH ĐIỆN MỘT PHA 11 2.1 Căn để xây dựng thí nghiệm thực hành 11 2.2 Mục đích của thí nghiệm thực hành 11 2.3 Sơ lƣợc lí thuyết 11 2.3.1 Dòng điện sin nhánh trở 11 2.3.2 Dòng điện sin nhánh cảm 13 Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp 2.3.3 Dòng điện sin nhánh điện dung 15 2.3.4 Dòng điện sin nhánh R-L nối tiếp 17 2.3.5 Dòng điện sin nhánh R-C nối tiếp 18 2.3.6 Dòng điện sin nhánh R-L-C nối tiếp 20 2.3.7 Nâng cao hệ số công suất cos 21 2.3.8 Các thiết bị cần dùng cho thí nghiệm thực hành 24 2.3.8.1 Các thiết bị cần có 24 2.3.8.2 Nút ấn 25 2.3.8.3 Công tắc tơ 26 2.3.8.4 Máy biến áp tự ngẫu 28 2.3.8.5 Cầu dao 29 2.3.8.6 Cầu chì 30 2.3.9 Các bƣớc tiến hành thí nghiệm thực hành 31 2.3.9.1 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh trở 31 2.3.9.2 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh cảm 32 2.3.9.3 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh dung 33 2.3.9.4 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh R-L nối tiếp 34 2.3.9.5 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh R-C nối tiếp 35 2.3.9.6 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh R-L-C nối tiếp 36 2.3.9.7 Thí nghiệm nâng cao hệ số công suất cos 37 2.3.9.8 Các ý làm thí nghiệm thực hành 38 CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN KÍCH THƢỚC BÀN THÍ NGHIỆM VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRÊN BÀN THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH 41 3.1 Tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm 41 3.1.1 Các yêu cầu chung 41 3.1.2 Tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm phòng thí nghiệm 41 3.1.2.1 Bàn thực hành điện 41 Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp 3.1.2.2 Bàn thực hành “mạch điện một pha” 42 3.2 Bố trí thiết bị bàn thí nghiệm thực hành “Mạch điện một pha” 43 3.2.1 Bố trí theo phƣơng án dồn các thiết bị cùng loại vào một vị trí 43 3.2.2 Nhận xét chung 43 CHƢƠNG 4: CÁC PHƢƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH 45 4.1 Cấp điện từ mạng điện vào thí nghiệm 45 4.2 Cấp điện từ mạng điện vào bàn thí nghiệm 46 4.2.1 Phƣơng án cấp điện tập chung 46 4.2.2 Phƣơng án cấp điện phân tán 48 4.3 Nhận xét, đánh giá 49 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Văn Đào – Lê Văn Doanh, kỹ thuật điện, NXB khoa học kỹ thuật, 2005 Phạm Văn Giới – Bùi Tín Hữu – Nguyễn Tiến Tôn, khí cụ điện,NXB khoa học kỹ thuật Trần Minh Sơ, giáo trình thực hành kỹ thuật điện, NXB Đại học sƣ phạm Tài liệu hướng dẫn thực tập mạch điện xoay chiều pha pha, Công ty thiết bị giáo dục Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp PHẦN 1: MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong chƣơng trình kỹ thuật điện các trƣờng đại học sƣ phạm có thí nghiệm – thực hành “Mạch điện một pha” Hiện các tài liệu thí nghiệm – thƣ̣c hành sơ sài, không cụ thể Nếu chỉ dựa vào các tài liệu này, ngƣời đọc khó tự mình tiến hành thí nghiệm – thƣ̣c hành khó cho học sinh phổ thông Việc xây dựng một tài liệu đầy đủ, hoàn chỉnh thí nghiệm – thƣ̣c hành cần thiết Chính vì vậy, chọn đề tài: “Thiết kế xây dựng thí nghiệm – thƣ̣c hành “Mạch điện một pha” Để cung cấp cho ngƣời học một tài liệu hoàn chỉnh lý thuyết, đầy đủ cụ thể các thiết bị cần dùng nhƣ các phƣơng án lắp ráp thí nghiệm – thƣ̣c hành Mục đích nghiên cứu Xây dựng lý thuyết tƣơng đối hoàn chỉnh thí nghiệm “Mạch điện một pha” Đƣa các bƣớc thí nghiệm cụ thể để thực nội dung chƣơng trình thí nghiệm – thƣ̣c hành Đối tƣợng nghiên cứu Bài thí nghiệm – thực hành “Mạch điện một pha” Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu các loại mạch điện: Mạch trở Mạch cảm Mạch dung Mạch hỗn hợp ( R - L – C mắc nối tiếp ) Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp - Nghiên cứu nâng cao hệ số công suất cos  của mạch điện Phƣơng pháp nghiên cứu Kết hợp thực nghiệm với lý thuyết Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp PHẦN 2: NỘI DUNG CHƢƠNG 1: TÌNH HÌNH HIỆN TẠI Hiện lí thuyết cho thí nghiệm – thƣ̣c hành “Mạch điện một pha” sơ sài, ngƣời đọc khó hiệu đƣợc nội dung, lí phải tiến hành các bƣớc thí nghiệm – thƣ̣c hành Tôi xin đƣa dẫn chứng hai tài liệu sau 1.1 Giáo trình thực hành thí nghiệm kỹ thuật điện trƣờng ĐHSP Hà Nội xuất ngày 28/10/2003  Mục đích, yêu cầu - Biết phân bố điện áp mạch điện không phân nhánh thay đổi một các thông số của mạch - Vẽ đƣợc đồ thị vector điện áp của nhánh R-L-C mắc nối tiếp - Xác định đƣợc thông số của mạch - Khảo sát đƣợc tƣợng cộng hƣởng điện áp - Biết cách nâng cao hệ số công suất cos  tụ  Tài liệu Xem chƣơng dòng điện sin (giáo trình kỹ thuật điện)  Nội dung Mạch R-L-C mắc nối tiếp - Sơ đồ: Nguyễn Thị Hƣơng Khóa luận tốt nghiệp R A W V1 V U V2 C V3 - Các bƣớc tiến hành + Mắc mạch theo sơ đồ, thay đổi C để UL > UC , mạch có tính chất điện cảm, ghi chỉ số các dụng cụ vào bảng kết + Thay đổi C để UL < UC , mạch có tính chất điện dung, ghi chỉ số của các dụng cụ vào bảng kết + Thay đổi C để có cộng hƣởng, ghi chỉ số của các dụng cụ vào bảng kết + Tính các thông số của mạch R L U P ; RL  ; X L  I I Z L2  RL2 ; U XL X P  L ; XC  Z ; C  ;   arctg ; X C W W 2 f I UI  Nâng cao hệ số cos  tụ điện - Sơ đồ Nguyễn Thị Hƣơng 10 XL Khóa luận tốt nghiệp  A R C kw V1 ~ V3 V  Bƣớc 2: - Cho nguồn xoay chiều thay đổi cho dòng qua tải 3A - Đọc và ghi trị số U, I, P, U1, U3 điền vào bảng Trƣờng hợp Kết quả đo đƣợc của mạch Kết quả tí nh Mạch điện U I P U1 U3 sin (V) (A) (w) (v) (v) cos   nhánh R-C nối tiếp Bảng Bƣớc 3: Tính toán kiểm chứng theo các biểu thức , kết quả tí nh đƣợc thì điền vào bảng P  UI cos   cos   P  UI Bƣớc 4: Vẽ giản đồ vector của mạch Nhận xét: Mạch điện sin R-C nối tiếp thì dòng điện nhanh pha điện áp một góc  2.3.9.6 Thí nghiệm mạch hình sin nhánh R-L-C nối tiếp Bƣớc 1: Lắp sơ đồ theo hì nh vẽ Nguyễn Thị Hƣơng 42 Khóa luận tốt nghiệp  A kw R C L V1 ~ V2 V3 V  Bƣớc 2: - Cho nguồn xoay chiều thay đổi cho dòng qua tải là 3A - Đọc và ghi trị số U, I, P, U1, U2, U3 của mạch vào bảng Trƣờng hợp Kết quả đo đƣợc của mạch Kết quả tí nh Mạch điện U I P U1 U2 U3 sin (V) (A) (w) (v) (v) (v) cos   nhánh R-L-C nối tiếp Bảng Bƣớc 3: Tính toán kiểm chƣ́ng theo các biểu thƣ́c: P  UI cos   cos   P  UI Kết quả tí nh đƣợc điền và bảng Bƣớc 4: Vẽ giản đồ vector của mạch điện Trong mạch R-L-C nối tiếp thì dòng điện lệch pha với điện áp một góc  2.3.9.7 Thí nghiệm nâng cao hệ số công suất cos  + Khi chƣa bù (chƣa có nhánh tụ điện) Bƣớc 1: Lắp sơ đồ theo hì nh vẽ Nguyễn Thị Hƣơng 43 Khóa luận tốt nghiệp  kw A L ~ V R A1  I1 I (a) Bƣớc 2: - Cho nguồn xoay chiều thay đổi cho dòng qua tải là 3A - Đọc và ghi trị số của mạch (a): I, I1, U, P và ghi vào bảng Trƣờng hợp Kết quả đo đƣợc của mạch Kết quả tí nh Nâng cao hệ U I P I1 số công suất (V) (A) (w) (A) cos 1 1 cos  Bảng 5a Bƣớc 3: Tính toán kiểm chứng sơ đồ mạch điện theo các biểu thức Kết quả tí nh đƣợc ghi vào bảng 5a + Khi bù (có nhánh tụ điện) Bƣớc 1: Lắp sơ đồ theo hì nh vẽ Nguyễn Thị Hƣơng 44 Khóa luận tốt nghiệp  kw A L ~ V C R I1 A1 A1 I2  I (b) Bƣớc 2: - Cho nguồn xoay chiều thay đổi cho dòng qua tải là 3A - Đọc và ghi trị số của mạch (b): P, I, I1, I2, U ghi vào bảng 5b Bƣớc 3: Tính toán kiểm chứng hai sơ đồ mạch điện theo các biểu P  UI cos   cos   thƣ́c P UI Kết quả tí nh đƣợc ghi vào bảng 5b Trƣờng hợp Kết quả đo đƣợc của mạch Kết quả tí nh Nâng cao hệ U I P I1 I2 số công suất (V) (A) (w) (A) (A) cos 1 cos  cos  Bảng 5b Nhận xét: - Dòng điện và đện áp qua tải chƣa bù và bù là nhƣ - Dòng điện của toàn mạch sau bù nhỏ Nguyễn Thị Hƣơng 45 Khóa luận tốt nghiệp - Góc lệch pha hai đầu của toàn mạch dòng điện qua toàn mạch giảm 2.3.9.8 Các ý làm thí nghiệm – thƣ̣c hành - Học sinh thực hành phải chuẩn bị kỹ học tìm hiểu trƣớc đến lớp - Yêu cầu làm thí nghiệm – thƣ̣c hành phải lắp sơ đ thực hành theo các bƣớc mà giáo viên cho ghi - Để đảm bảo an toàn cho thiết bị và ngƣời làm thƣ̣c hành yêu cầu học sinh phải tuân thủ nghiêm chỉ nh nội quy an toàn và sƣ̉ dụng thiết bị , phải tắt nguồn trƣớc thao tác thƣ̣c hành đấu dây - Khi lắp xong không đƣợc tƣ̣ ý cấp điện cho bài mà phải gọi giáo viên kiểm tra lại mạch trƣớc cấp điện - Khi làm thí nghiệm – thƣ̣c hành xong học sinh cần mang nhƣ̃ng vật tƣ thiết bị làm thí nghiệm – thƣ̣c hành về đúng chỗ cũ - Các thiết bị dụng cụ không dùng đến phải để gọn ngăn bàn tránh không để tràn lan mặt bàn thí nghiệm – thƣ̣c hành Nguyễn Thị Hƣơng 46 Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN KÍCH THƢỚC BÀN THÍ NGHIỆM VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRÊN BÀN THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH 3.1 Tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm 3.1.1 Các yêu cầu chung Khi mua sắm, thiết kế bàn ghế các thiết bị đồ dùng cần ý tới một số yêu cầu sau: - Bàn ghế cần đƣợc thiết kế, mua sắm phải phù hợp với học sinh Việt Nam - Các bàn thực hành cần phải cách điện tốt, mặt bàn phải khỏe, chịu đƣợc va đập, kéo xƣớc - Đảm bảo tính thẩm mĩ kinh tế 3.1.2 Tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm phòng thí nghiệm 3.1.2.1 Bàn thực hành điện  Chất liệu: Làm gỗ tự nhiên ván ép đảm bảo yêu cầu chung  Kết cấu: Bàn có ngăn kéo đựng dụng cụ nguyên vật liệu, có gắn nguồn nuôi ~ 220 V, ~24V, ~12V… cùng hệ thống cầu chì, aptomat bảo vệ  Kích thƣớc: Kích thƣớc của bàn thí nghiệm đƣợc thiết kế phù hợp với trƣờng hợp đảm bảo ngƣời thực hành quan sát bao quát toàn bộ bàn thí nghiệm lắp ráp các chi tiết một cách tối ƣu Trƣờng hợp 1: một ngƣời làm Kích thƣớc phù hợp để một học sinh thực hành tƣ đứng 50x40x70 (cm) tƣơng ứng chiều dài, rộng cao của bàn Nguyễn Thị Hƣơng 47 Khóa luận tốt nghiệp Trƣờng hợp 2: hai ngƣời làm Kích thƣớc phù hợp để hai học sinh thực hành tƣ đứng 100x60x70 (cm) tƣơng ứng chiều dài, rộng cao của bàn Trƣờng hợp 3: ba ngƣời làm Kích thƣớc phù hợp để ba học sinh thực hành tƣ đứng 150x80x70 (cm) tƣơng ứng chiều dài, rộng cao của bàn 3.1.2.2 Bàn thực hành “mạch điện một pha”  Chất liệu: Đảm bảo yêu cầu chung , chịu đựng đƣợc sức nặng của các thiết bị nhƣ hệ thống công tác tơ, đồng hồ đo cos  , biến áp tƣ̣ ngẫu, ampemet, vônmet, oátmet…  Mặt bàn thƣờng làm gỗ tự nhiên, ván ép dày loại tốt làm vật liệu xây dựng…  Kết cấu: Bàn cần có ngăn kéo đựng một số dụng cụ nhƣ: dây nối, đồng hồ vạn năng, bút thử điện… Chú ý: Tránh việc để dụng cụ tràn lan bàn  Kích thƣớc: + Cho một ngƣời thực hành đảm bảo học sinh thực hành tƣ đứng một bên là: 41x40x75 (cm) tƣơng ứng chiều dài, rộng cao của bàn + Cho hai ngƣời thực hành đảm bảo học sinh thực hành tƣ đứng một bên là: 70x46x75 (cm) tƣơng ứng chiều dài, rộng cao của bàn + Cho ba ngƣời thực hành đảm bảo học sinh thực hành tƣ đứng một bên là: 100x48x75 (cm) tƣơng ứng chiều dài, rộng cao của bàn Nguyễn Thị Hƣơng 48 Khóa luận tốt nghiệp 3.2 Bố trí thiết bị bàn thí nghiệm – thực hành “Mạch điện một pha” 3.2.1 Bố trí theo phƣơng án dồn thiết bị cùng loại vào khu vực Sơ đồ: A V3 V1 V2 KW L ~ V4 R C Xanh Đỏ Đặc điểm: - Mạch lắp dựa sơ đồ cấu tạo - Cuộn dây, tiếp điểm (đóng, mở) dồn vào một vị trí - Khi lắp mạch các đƣờng dây không bị bắt chéo - Lắp một mạch nên lắp chung đƣợc 3.2.2 Nhận xét chung - Việc tính toán kích thƣớc bàn thí nghiệm cách bố trí các thiết bị bàn thí nghiệm – thực hành cần thiết làm thực hành Tính toán sai không phù hợp làm ảnh hƣởng đến quá trình thực hành, làm kết thực hành không đƣợc xác - Ở chƣơng không thuộc phần làm, tinh thần thiết kế xây dựng thí nghiệm: “Mạch điện một pha ” nghiên cứu Nguyễn Thị Hƣơng 49 Khóa luận tốt nghiệp chƣơng để ghép lại các thí nghiệm – thực hành phòng thí nghiệm tạo thành một phòng thí nghiệm đƣợc bố trí các bàn thực hành nhƣ dự kiến Mục đích giúp buổi thực hành đƣợc thực một cách dễ dàng thuận tiện Nguyễn Thị Hƣơng 50 Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG 4: CÁC PHƢƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO BÀI THÍ NGHIÊM THỰC HÀNH 4.1 Cấp điện tƣ̀ mạng điện vào bài thí nghiệm  Nhiệm vụ: Cung cấp điện từ mạng điện vào thí nghiệm  Sơ đồ mạch điện Sơ đồ: R1: cuộn dây khởi động từ điều khiển các tiếp điểm K1: tiếp điểm thƣờng mở Nđ: Nút ấn thƣờng mở (màu xanh) Nc: Nút ấn thƣờng đóng (màu đỏ)  Nguyên lí hoạt động - Khi dòng điện qua cuộn dây R1: Công tắc tơ không hoạt động tiếp điểm thƣờng mở mở; tiếp điểm thƣờng đóng đóng Nguyễn Thị Hƣơng 51 Khóa luận tốt nghiệp - Khi ấn có dòng điện qua cuộn dây: Công tắc tơ hoạt động tiếp điểm thƣờng mở đóng lại, tiếp điểm thƣờng đóng mở - Khi thả tay khỏi nút ấn Nđ dòng điện qua cuộn dây Vì vậy, để trì hoạt động của công tắc tơ ngƣời ta thƣờng thiết kế một tiếp điểm thƣờng mở mắc song song với nút ấn Nđ, K1 cuộn dây của công tắc tơ điều khiển 4.2 Cấp điện tƣ̀ mạng điện vào bàn thí nghiệm 4.2.1 Phƣơng án cấp điện tập trung  Mục đích Tại bàn giáo viên điều khiển đƣợc các thí nghiệm lớp học Phƣơng án đảm bảo cho ngƣời học quá trình thực hành, có nguy hiểm giáo viên tự mình đóng, ngắt bàn của mình  Ví dụ: Một phòng học gồm có một bàn giáo viên ba bàn thí nghiệm Sơ đồ cấp điện: Nguyễn Thị Hƣơng 52 Khóa luận tốt nghiệp - Trên bàn của giáo viên có ba bộ công tắc tơ nhƣ sau: + Các tiếp điểm các cuộn dây điều khiển Ví dụ: K1 cuộn dây R1 điều khiển Nguyễn Thị Hƣơng 53 Khóa luận tốt nghiệp K2 cuộn dây R2 điều khiển K3 cuộn dây R3 điều khiển + Bốn tiếp điểm đƣa vào bốn dây (mỗi dây đƣa vào một tiếp điểm) Chú ý: + Nếu thí nghiệm dùng dòng điện một pha thì dùng hai dây: một dây pha một dây trung tính + Nếu thí nghiệm dùng dòng điện ba pha thì dùng bốn dây: ba dây pha một dây trung tính 4.2.2 Phƣơng án cấp điện phân tán Phƣơng án cấp điện phân tán cách bố trí hệ thống công tắc tơ mỗi bàn thí nghiệm Ví dụ: Một lớp học có ba bàn thí nghiệm một bàn giáo viên Sơ đồ cấp điện nhƣ sau:  CC Bàn giáo viên Bàn Bàn Bàn - Đặc điểm: + Từng bàn thí nghiệm tự đóng, ngắt không cần giáo viên + Từ nguồn điện bên đƣa thẳng vào bàn thí nghiệm Nguyễn Thị Hƣơng 54 Khóa luận tốt nghiệp 4.3 Nhận xét, đánh giá Phương án cấp điện tập trung - Thiết kế cồng kềnh Phương án cấp điện phân tán - Thiết kế gọn nhẹ - Có cố giáo viên tự đóng, - Có cố giáo viên phải đến ngắt bàn của mình bàn đóng, ngắt điện - Đảm bảo an toàn cho ngƣời học - Dễ gây nguy hiểm đóng, ngắt điện không kịp thời - Việc cấp điện hay ngắt điện cho - Việc cấp điện của mỗi bàn thí bàn thí nghiệm phụ thuộc vào giáo nghiệm độc lập với bàn giáo viên viên Nguyễn Thị Hƣơng 55 Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Qua quá trình nghiên cứu thực đề tài khóa luận hoàn thành nhiệm vụ đặt ra: Đã đƣa lý thuyết thí nghiệm – thực hành: “Mạch điện một pha” để học sinh chuẩn bị tốt lý thuyết trƣớc làm thí nghiệm – thực hành Đề tài trình bày một cách hệ thống đầy đủ lý thuyết nhƣ các bƣớc tiến hành thí nghiệm – thực hành: “Mạch điện một pha” Trong trình làm thì mỗi ngƣời làm nhƣng tinh thần lắp ghép vào một bộ môn phòng thí nghiệm Do đó, có một số chƣơng viết chung nhau, một số chƣơng khác Các chƣơng 1, 2, nội dung của đề tài viết riêng theo chƣơng trình Chƣơng đƣợc viết chung theo nhóm để ghép nối các lại với Do điều kiện thời gian ngắn một sinh viên bƣớc đầu làm quen với phƣơng pháp nghiên cứu khoa học nên đề tài không tránh khỏi hạn chế thiếu sót định Vì mong nhận đƣợc đóng góp của quý thầy cô bạn bè để đề tài đƣợc hoàn thiện Nguyễn Thị Hƣơng 56 [...]... cũng nhƣ trong thực hành Nguyễn Thị Hƣơng 16 Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG 2: XÂY DƢ̣NG BÀI THÍ NGHIỆM THƢ̣C HÀNH “MẠCH ĐIỆN MỘT PHA 2.1 Căn cứ để xây dựng bài thí nghiệm – thƣ̣c hành - Chƣơng trình thí nghiệm kỹ thuật điện của sƣ phạm kỹ thuật trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 Mạch thuần trở Mạch thuần cảm Mạch thuần dung Mạch hỗn hợp (R- L- C mắc nối tiếp) 2.2 Mục đích của bài thí nghiệm – thƣ̣c... tiến hành + Mắc mạch theo sơ đồ + Khi chƣa bù (k mở) đo P, U, I tính cos   P UI + Khi bù (k đóng) đo U’, I’, P’, I1, I2 tính đƣợc cos  '  P' U 'I ' Nghiệm lại công thức tính điện dung cần thiết C P WU2  tg  tg ' So sánh điện dung C tính đƣợc với thực tế 1.2 Tài liệu hƣớng dẫn thực tập các mạch điện xoay chiều 1 pha và 3 pha của “Công ty thiết bị giáo dục 1” Phát hành kèm theo bộ thí nghiệm. .. đủ cụ thể về các thiết bị cần dùng trong bài - Vẽ đƣợc đồ thị vector điện áp của các mạch điện - Xác định đƣợc sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp do các phần tử gây ra từ đó biết cách nâng cao hệ số công suất cos  của mạch điện 2.3 Sơ lƣợc lí thuyết Trong phần này chúng tôi xét quan hệ giữa điện áp U và dòng điện I trong các mạch điện hình sin nhƣ sau: 2.3.1 Dòng điện hình sin trong... ngẫu ba pha là ba biến áp 1 pha gắn trên một trục quay Nguyễn Thị Hƣơng 34 Khóa luận tốt nghiệp 2.3.8.5 Cầu dao Cầu dao là loại thiết bị điện dùng để đóng, cắt điện bằng tay, đơn giản nhất, đƣợc sử dụng trong mạch điện có điện áp 220V điện một chiều và 380V điện xoay chiều Cầu dao thƣờng dùng để đóng cắt mạch điện công suất nhỏ và khi làm việc không phải đóng cắt nhiều lần Nếu điện áp mạch điện. .. dòng điện i  I max sin t qua điện trở R (hình 2.4a) điện áp trên điện trở sẽ là: U R  R.i  R.I max sin t  U R max sin t Trong đó: Nguyễn Thị Hƣơng 17 Khóa luận tốt nghiệp U R max  R.I max UR  U R max  R.I 2 Từ đó rút ra: Quan hệ giữa trị số hiệu dụng của dòng và áp là: U R  R.I hoặc I UR R (1) Dòng điện và điện áp có cùng tần số và trùng pha nhau Đồ thị vector dòng điện và điện áp... Dòng điện và điện áp có cùng tần số song lệch pha nhau một góc Dòng điện vƣợt trƣớc diện áp một góc  2  2 Đồ thị vector dòng điện và điện áp vẽ trên hình 2.6b Công suất tức thời của điện dung:   PC  t   U C I  U C max I max sin   t-  2  (8)   U C Isin2 t Trên hình 2.6c vẽ đƣờng cong Uc, i, và Pc Ta nhận thấy có hiện tƣợng trao đổi năng lƣợng giữa điện dung với phần mạch. .. đọc vào chƣơng dòng điện hình sin mà chƣa định hƣớng vào vấn đề cụ thể nào cả Việc xác định các thông số R, L, C trong điện đại cƣơng đã có cách tính cụ thể cho từng phần tử cố định Trong kỹ thuật điện các phần tử này (R, L, C) luôn luôn thay đổi Vấn đề chính là các phần tử loại nào gây ra sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp, chúng cùng pha hay ngƣợc pha với nhau Từ đó đƣa ra phƣơng pha p... mạch điện tránh quá dòng điện (chủ yếu là dòng điện ngắn mạch) Trong mạng điện ta thƣờng thấy cầu chì bảo vệ các dây điện và cáp, bảo vệ đồ dùng điện gia đình, bảo vệ máy biến áp, động cơ điện Hai phần tử cơ bản của cầu chì là: dây chảy và thiết bị dập hồ quang (phần tử dập hồ quang thƣờng gặp ở cầu chì cao áp) Dây chảy là phần tử quan trọng nhất, để cắt mạch điện khi có sự cố một cách... điện trở 01 6 Tụ điện có điện dung thay đổi 0 7 Biến áp tƣ̣ ngẫu 0  250 v – 10A 8 Dây nối 9 Cầu dao Nguyễn Thị Hƣơng  04 1kw 30  50  F 01 01 Khóa luận tốt nghiệp 10 Cầu chì 11 Nút ấn thƣờng mở 01 12 Nút ấn thƣờng đóng 01 13 Oát kế 1 pha 0  01 1kw 2.3.8.2 Nút ấn Nút ấn là thiết bị điện để điều khiển từ xa (có khoảng cách) đóng, ngắt tự động mạch điện (mạch điện động cơ điện ….) có 2 loại... đo bằng  gọi là cảm kháng Từ đó rút ra quan hệ giữa trị số hiệu dụng của dòng và áp là: U U L  X L I hoặc I  L XL (4) Dòng điện và điện áp có cùng tần số song lệch pha nhau một góc  / 2 Dòng điện chậm sau điện áp một góc  / 2 Đồ thị vector dòng điện và điện áp vẽ trên hình 2.5b Công suất tức thời của điện cảm: U I   PL  t   U Li  U L max Imax sin   t+  sin t  L max max ... 2.3.9.4 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh R-L nối tiếp 34 2.3.9.5 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh R-C nối tiếp 35 2.3.9.6 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh R-L-C nối tiếp 36 2.3.9.7 Thí nghiệm. .. Các bƣớc tiến hành thí nghiệm thực hành 31 2.3.9.1 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh trở 31 2.3.9.2 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh cảm 32 2.3.9.3 Thí nghiệm mạch điện sin nhánh... NGHIỆM THỰC HÀNH MẠCH ĐIỆN MỘT PHA 11 2.1 Căn để xây dựng thí nghiệm thực hành 11 2.2 Mục đích của thí nghiệm thực hành 11 2.3 Sơ lƣợc lí thuyết 11 2.3.1 Dòng điện