Tong hop bai giang cac chuong KTD 1 (2)

1/5/2018 MƠN HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN SỐ TÍN CHỈ: SỐ TIẾT : 60 CHƯƠNG I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN 1/5/2018 CHƯƠNG I : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN (MĐ) 1.1 Mạch điện kết cấu mạch điện Định nghĩa: i1 Kết cấu : a- Nhánh b- Nút : A i2 (5) (2) i3 i5 i4 MF ĐC c- Vòng : b.đèn số vòng độc lập (4) B Cuộn dây Tụ nguồn tải 1.2 Các đại lượng đặc trưng MĐ Đơn vị Ký hiệu: Dòng điện : A, mA, kA i, I Điện áp V, mV, kV u, U Cơng suất • Cơng suất tức thời Khi u, i chiều qui ước (a) i p = ui p >0 nhận NL p eL   d di L d di   L L dt di L dt dt số vòng dây uL = - eL iL L HS điện cảm (H) uL eL uL  L di L dt * NL tích luỹ : Trong dt dAđt =  dAđt = pLdt = Li di L Li L L di L dt dt Li A dt = L 2 1/5/2018 Điện dung : uC~ iC C dq du C iC  dq  q biến thiên du C dt dt uC  * NL tích luỹ : i C dt  C dAđt =  i C dt C  iC  C du C dt C : điện dung (F) Trong dt   uC q~ du C  dAđt = pCdt = Cu C du C dt dt Cu C A dt = Cu C du C 1.4 Sơ đồ thay ( Mơ hình mạch điện) i1 A i2 i3 i5 i4 MF ĐC b.đèn B Cuộn dây Tụ i1 i5 i2 e u R i3 L i4 C Rđ/c Lđ/c 1/5/2018 1.5 Hai định luật nghiên cứu mạch điện i1 1- Định luật Kirhoff 1( K1) : k n i k 1 A: k 0 i3 i2 u e i5 A R i4 Rđ/c C L Lđ/c i1 – i2 –i3 –i4 –i5 = B B: - i1 + i2 +i3 +i4 +i5 = n nút : n-1 PTĐL i k n u 2- Định luật Kirhoff 2( K2) : k 1  e1 k -ue1+ uR+ uL+ ue2 + uC = ue1= e1 ; ue2 = e2 uC k  n1 u uR+ uL+ uC = e1 – e2 uR u e1 k 1 k  k n2 e k 1 k uL e2 u e2 M 1.6 Các loại toán mạch điện Bài tốn MĐ BT tổng hợp BT Phân tích BTMĐ xác lập BTMĐ chiều BTMĐ độ BT MĐ xoay chiều BTMĐ pha BTMĐ pha 10 1/5/2018 1.7 Các thiết bị đóng cắt mạch điện (khí cụ điện) 1- Cầu dao: Đóng cắt mạch điện CD pha CD pha 2- Cầu chì : Bảo vệ tải, bảo vệ ngắn mạch – Ap tơ mat Dây nóng Đóng cắt bảo vệ tải, bảo vệ ngắn mạch 11 CHƯƠNG II 1/5/2018 2.1 Nhắc lại số khái niệm MĐXC hình sin i  I m sin(t   i ) t   i   2f f T fcb = 50Hz i Im 0.8 0.6 0.4 T = 0,02s t 0.2 -0.2 -0.4 Đặc trưng: Biên độ Tần số Góc pha đầu e  E m sin(t   e ) T i -0.6 -0.8 -1 u  U m sin(t   u ) Khi so sánh đại lượng xoay chiều hình sin tần số : SS giá trị đặc trưng 2.2 Trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều hình sin I I  m i Trị hiệu dụng Im 0.8 0.6 0.4 U U  m t 0.2 -0.2 i  T -0.4 -0.6 E  Em -0.8 -1 Sau có trị hiệu dụng: i  2I sin(t   i ) u  2U sin(t   u ) e  2E sin(t   e ) 1/5/2018 2.3 Các phương pháp biểu thị đại lượng xoay chiều hình sin Dùng véc tơ :  đặc trưng cho véc tơ gồm: A ur A A  x Giả sử có mạch điện Biết : i o i1  2.20sin(t  60 ) i1 i2 i  2.10sin(t  30o ) Tìm : i = i1 + i2  r r r I  I1  I 2.I sin(t   i ) I  I  I2 r I1 ψi’ I  202  102 = 22,36 10 I  i '  arctg  arctg 20 I1  i '  26o34 ' Kết quả: r I  i  33o 26 ' ψi 60o 30o r I2 x i  2.22,36s in(t  33o 26 ') 1/5/2018 Dùng số phức : +j A2 a Nhắc lại KN số phức A A a, b : số thực *  1 : số ảo  jb A=a+jb J 2 b2  a  -j j * Có cách biểu thị SP : a2 Dạng đại số : Dạng lũy thừa : A=a+jb +1 A  A e j * Quan hệ dạng : - Biết dạng ĐS: A  a+jb SP dạng lũy thừa : a  b2   arctg b a a< ? 2  ? a SP góc III: 3  180 -arctg b2 ( a ) +j 180  arctg b3 a3 3 A b A  a3 * +1 a b3 A3 -Biết dạng LT A  A e j SP dạng ĐS : a= b= A cos A sin 1/5/2018 * Các phép tính + , - số phức A = A1 ± A2 = ?  A1 e j1 A1 = a1 + j b1 A2 = a2 + j b2  A e j2 = (a1 ± a2 ) + j (b1 ± b2) = a+jb * Các phép tính *, / số phức A = A1 * A2 = or A= A A1  A2 ? (a1* a2 - b1 * b2 ) + j (a1b2 + a2 b1) = a+jb A1 e j1 * A e j2  A1 A e j( 1 2 )  A e j A1 j( 1 2 ) e A2  A e j Chú ý : Khi làm phép +,- SP biểu thị dạng ĐS Khi làm phép *, / SP biểu thị dạng lũy thừa Nhân số với j quay số góc 90o Chia số cho j quay số góc (- 90o) 10 1/5/2018 6.4 Mở máy động không đồng ba pha b.Giảm điện áp cung cấp cho stato 6.4 Mở máy động khơng đồng ba pha • - Dùng Máy tự biến áp 78 1/5/2018 6.4 Mở máy động khơng đồng ba pha • Phương pháp nối sao-tam giác CHƯƠNG THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT 79 1/5/2018 I Cầu dao • Cầu dao điện dụng cụ thường dùng mạng điện hạ áp, có điện áp từ 220 – 380V, khác với công tắc điện, cầu dao có khả đóng ngắt dòng điện có cường độ lớn • Cầu dao có nhiều loại: cầu dao pha, pha; cầu dao đảo,… II Cầu dao tự động Aptomat • Aptomat khí cụ điện dùng để tự động cắt mạch điện, bảo vệ tải ngắn mạch, sụt áp, chống giật,… kỹ thuật sử dụng aptomat để đóng cắt khơng thường xun mạch làm việc chế độ bình thường 80 1/5/2018 II Cầu dao tự động Aptomat • Phân loại: II Cầu dao tự động Aptomat • Phân loại: 81 1/5/2018 II Cầu dao tự động Aptomat Aptomat bảo vệ dòng cực đại: – Nút nhấn làm việc (Reset) – Ngàm giữ tiếp điểm làm việc – Phần ứng – Lõi thép – Cuộn dây dòng điện – Lò xo mang cấu tiếp điểm – Lò xo mang cấu tiếp điểm nút ấn 82 1/5/2018 II Cầu dao tự động Aptomat Aptomat bảo vệ dòng cực tiểu: - cuộn điện từ(nam châm điện) - nắp tự động, - lò xo kéo II Cầu dao tự động Aptomat Aptomat bảo vệ sụt áp: – Nút nhấn làm việc (reset) – Ngàm giữ tiếp điểm làm việc – Phần ứng – Lõi thép – Cuộn dây dòng điện – Lò xo mang cấu tiếp điểm – Lò xo mang cấu tiếp điểm 83 1/5/2018 II Cầu dao tự động Aptomat Chọn Aptomat Điều kiện để chọn Aptomat là: Id>Iaptomat ≥ (1.25 ÷ 1.5)Iđm, tính tốn chọn lắp đặt thực tế chủ yếu dựa vào: - Dòng điện tính tốn mạch - Dòng điện q tải - Tính thao tác có chọn lọc - Ngồi ra, lựa chọn aptomat phải vào đặc tính làm việc phụ tải, aptomat khơng phép cắt có q tải ngắn hạn thường xảy điều kiện làm việc bình thường dòng điện khởi động, dòng điện đỉnh phụ tải công nghệ Yêu cầu chung dòng điện định mức móc bảo vệ Iaptomat khơng bé dòng điện tính tốn Itt mạch: Iaptomat ≥ Itt Các khái niệm • CB: thiết bị ngắn mạch • Atomat bao gồm : • MCCB: atomat khối (dòng cắt cao, thường làm atomat tổng) • ACB: máy cắt có dòng cắt cao • MCB: atomat tép ( dòng cắt thấp, thường dùng làm atomat nhánh) 84 1/5/2018 • ACB: (air circuit breaker) Máy cắt khơng khí • VCB: (Vacuum Circuit Breakers) máy cắt chân khơng • MCCB: (moulded case circuit breaker) aptomat khối, thường có dòng cắt ngắn mạch lớn (có thể lên tới 80kA) • MCB: (Miniature Circuit Bkeaker) aptomat loại tép, thường có dòng cắt định dòng cắt q tải thấp (100A/10kA) • RCCB: (Residual Current Circuit Breaker) chống dòng rò loại có kích thước cỡ MCB P, 4P • RCBO: (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection) chống dòng rò loại có kích thước cỡ MCB 2P có thêm bảo vệ q dòng • ELCB: (Earth Leakage Circuit Breaker) Thiết bị chống dòng rò, thực chất loại MCCB hay MCB bình thường có thêm cảm biến dòng rò Loại vừa bảo vệ ngắn mạch, vửa bảo vệ tải, vừa bảo vệ dòng rò ( nên giá đắt Có RCD ELCB đắt gấp hàng chục lần RCCB hay RCBO bình thường) • Tuy nhiên, nhìn góc độ mạch điện nguyên tắc bảo vệ rõ ràng RCCB ELCB hoàn toàn giống (bảo vệ chống dòng rò - dòng dư thừa, chống giật), khác tên gọi ELCB có loại cấu tạo MCCB (còn RCBO có cấu tạo dạng tép MCB) • RCBO = ELCB = RCCB + MCB (MCCB) • RCD: (Residual Current Device) thiết bị gắn kèm (gắn thêm) với MCCB hay MCB để bảo vệ chống dòng rò • MCCB, VCB, ACB chúng khác loại có chức Chúng dùng để cách ly nguồn ngắt nguồn thời điểm cố cứu cố xa cô lập phần tử hư hỏng với phần tử bình thường Nếu mạch có giới hạn dòng nhỏ dùng MCCB thay thế, dòng cao dùng CB có giá trị cao ACB/VCB chúng tin cậy có tuổi thọ cao Khác MCCB ACB là: MCCBs giá thành thấp ACBs MCCBs dùng dòng điện cố thấp (below 630/800A), ACBs dòng cao (800A and above) ACBs lớn chiếm nhiều diện tích hơn,Có thể lắp 3-4 MCCB vào ACB Ưu điểm ACB chịu dc dòng ngắn mạch lớn, chịu dc thời gian đủ dài cho phép phía thiết bị hạ áp mở xóa cố, lập dc cố khỏi mang điện ACBs dễ bảo quản sữa chữa (có thể tháo thành thành phần riêng biệt) 85 1/5/2018 ACB VCB • ACB - Air Circuit Breakers: These are used to interrupt circuits while current flows through them Compressed air is used to quench the arc when the connection is broken • VCB - Vacuum Circuit Breakers: A vacuum circuit breaker utilizes a vacuum to extinguish arcing when the circuit breaker is opened and to act as a dielectric to insulate the contacts after the arc is interrupted Chọn CB hạ áp cần tuân theo điều kiện sau: • -dòng định mức CB lớn dòng định mức tải điện áp định mức CB phải lớn điện áp lưới -chọn CB có dòng cắt ngắn mạch lớn dòng ngắn mạch tính tốn -chọn loại đặc tuyến CB phù hợp với đặc tính tải, tải động nên chọn CB có đặc tuyến loại C (có dòng cắt bảo vệ ngắn mạch từ 5-10 lần dòng định mức) -CB tổng phải có dòng định mức lớn CB phía tải nhằm mục đích bảo vệ tải cố, CB tổng không bị tác động sai -nếu số lượng phụ tải nhiều, cần quan tâm đến hệ số đồng thời để chọn dòng định mức CB tổng phù hợp ngồi cần quan tâm đến dòng định mức dây dẫn phải lơn dòng định mức CB 86 1/5/2018 Cầu dao tự động MCCB • MCCB 3P 400A 36KA: Cầu dao tự động pha, 400A dòng cắt 36kA MCB MCB 2P 20A/6KA MCB MITSUBISHI 1P/10A/10kA MCB MITSUBISHI 3P/13A/06kA 87 1/5/2018 Máy cắt khơng khí ACB • ACB Mitsubishi pha Khởi động từ-Contractor • Khởi động từ 22A: Contractor LS 22A, 220V 88 1/5/2018 II Cầu dao tự động Aptomat • ELCB • ELCB (Earth leakage circuit breaker) thường gọi tên theo thói quen khác “Rơ le bảo vệ chạm đất”, aptomat “chống giật”, “cầu dao chống giật” ELCB loại thiết bị làm việc nguyên tắc phát chênh lệch dòng điện để ngắt phía nguồn tiêu thụ có chênh lệch chúng ELCB dùng để bảo vệ an toàn cho lưới điện quan trọng an toàn nguời nguy bị “điện giật” II Cầu dao tự động Aptomat • Lắp đặt ELCB mạng điện gia đình, văn phòng • Một mạng điện gia đình (hoặc văn phòng) lý tưởng lắp ELCB theo cấp độ khác theo mức phân nhánh cung cấp điện nhằm đảm bảo phù hợp với tình trạng làm việc chúng 89 1/5/2018 Cầu chì • Cầu chì phần tử hay thiết bị bảo vệ mạch điện cách làm đứt mạch điện Cầu chì sử dụng nhằm phòng tránh tượng tải đường dây gây cháy, nổ Nguyên lý hoạt động Cầu chì • Trong tiếng Anh, fuse (cầu chì) có nghĩa gốc "tự tan chảy" Cầu chì thực theo nguyên lý tự chảy uốn cong để tách khỏi mạch điện cường độ dòng điện mạch tăng đột biến Để làm điều này, điện trở chất liệu làm dây cầu chì cần có nhiệt độ nóng chảy, kích thước thành phần thích hợp 90 1/5/2018 Cấu tạo cầu chì • Thành phần khơng thể thiếu cầu chì dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn mạch điện Vị trí lắp đặt cầu chì sau nguồn điện tổng trước phận mạch điện, mạng điện cần bảo vệ thiết bị điện, • Các thành phần lại bao gồm: hộp giữ cầu chì, chấu mắc, nắp cầu chì, v.v thay đổi tùy thuộc vào loại cầu chì mục đích thẩm mỹ Phân loại cầu chì  Phân theo mơi trường hoạt động • Cầu chì cao áp • Cầu chì hạ áp • Cầu chì nhiệt  Phân theo cấu tạo • Cầu chì loại hở • Cầu chì loại vặn • Cầu chì loại hộp • Cầu chì ống  Phân theo đặc điểm trực quan • Cầu chì sứ • Cầu chì ống • Cầu chì hộp • Cầu chì nổ • Cầu chì tự rơi 91 1/5/2018 Phân loại cầu chì 92 ...  UC  UR  UL  I  U 17 1/ 5/2 018 18 1/ 5/2 018 Bài tập Bài tập i u R uR uC uL L C 19 1/ 5/2 018 Bài tập 20 1/ 5/2 018 Bài tập I1 U C Z1 I2 Z2 21 1/5/2 018 22 1/ 5/2 018 Ví dụ: Vẽ đồ thị vector mạch... Pttg 1- 1855 Q = Ptg2 = 3000 .1, 078 -18 55 = 3000.0,46 Q  13 80 VAr S = U.Iđ = 220 .15 = 3300 VA cos 2  0, 91 28 1/ 5/2 018 CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN 29 1/ 5/2 018 30 1/ 5/2 018 31 ... e j 1 A1 = a1 + j b1 A2 = a2 + j b2  A e j2 = (a1 ± a2 ) + j (b1 ± b2) = a+jb * Các phép tính *, / số phức A = A1 * A2 = or A= A A1  A2 ? (a1* a2 - b1 * b2 ) + j (a1b2 + a2 b1) = a+jb A1 e