Vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực trong dạy học môn kỹ thuật điện tại trường cao đẳng nghề kinh tế kỹ thuật bắc ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN MẠNH HÙNG VẬN DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC TRONG DẠY HỌC MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHUYÊN SÂU: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN HÀ NỘI - NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN MẠNH HÙNG VẬN DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC TRONG DẠY HỌC MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHUYÊN SÂU: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN TS NGUYỄN TIẾN LONG HÀ NỘI - NĂM 2017 Luận văn thạc sĩ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, mà tác giả viết luận văn tìm hiểu, nghiên cứu thân với hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Tiến Long Mọi kết nghiên cứu ý tưởng tác giả có trích dẫn nguồn gốc cụ thể Luận văn cho thời điểm chưa bảo vệ Hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ chưa công bố phương tiện thơng tin Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm mà tơi cam đoan./ Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2017 TÁC GIẢ Trần Mạnh Hùng Luận văn thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn trân thành tới thầy TS Nguyễn Tiến Long, Thầy trực tiếp hướng dẫn dành nhiều thời gian, công sức giúp đỡ tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thiệt đề tài luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Viện Sư phạm kỹ thuật, Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, tạo điều kiện cho tác giả học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn thời hạn Qua xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, cán bộ, giáo viên bạn đồng nghiệp người học, sinh viên trường Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật Bắc Ninh giúp đỡ tơi nhiệt tình, tạo điều kiện q trình cơng tác q trình tác giả thu thập thơng tin để hồn thiện luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng, song điều kiện mặt thời gian hạn chế kinh nghiệm cảu thân nên luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót định Rất mong đóng góp ý kiến Hội đồng chấm luận văn bạn đọc quan tâm đến đề tài luận văn để tác giả hồn thiện đề tài luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2017 TÁC GIẢ Trần Mạnh Hùng Luận văn thạc sĩ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT PHẦN MỞ ĐẦU 10 Lý chọn đề tài 10 Mục đích đề tài 11 Nhiệm vụ nghiên cứu 11 Đối tượng nghiên cứu 11 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 11 Giả thuyết khoa học 11 Phương pháp nghiên cứu 12 7.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận 12 7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC 13 1.1 Tổng quan lý luận dạy học tích cực 13 1.1.1 Các phương pháp dạy học tích cực 13 1.1.2 Đặc trưng phương pháp dạy học tích cực 16 1.1.3 Một số phương pháp dạy học tích cực cần phát triển 20 1.1.4 Điều kiện áp dụng phương pháp dạy học tích cực 32 1.2 Ứng dụng công nghệ dạy học đại dạy học tích cực 35 1.2.1 Công nghệ dạy học đại 35 1.2.2 Phương tiện dạy học đại vai trò dạy học tích cực 37 1.2.3 Dạy học tương tác dạy học tích cực 39 1.3 Đưa phương pháp dạy học tích cực vào giảng điện tử 44 1.3.1 Bài giảng điện tử 44 1.3.2 Quy trình thiết kế giảng điện tử 47 1.3.3 Tiêu chí đánh giá giảng điện tử 52 Luận văn thạc sĩ Kết luận chương 53 CHƯƠNG THỰC TRẠNG DẠY MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT BẮC NINH 54 2.1 Giới thiệu trường Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật Bắc Ninh 54 2.2 Thực trạng sở vật chất đội ngũ giáo viên, giảng viên 57 2.2.1 Đội ngũ cán giảng viên, giáo viên, công nhân viên nhà trường 57 2.2.2 Cơ sở vật chất trang thiết bị trường 58 2.2.3 Qui mô đào tạo nhà trường 60 2.2.5 Kiểm định chất lượng 63 2.3 Thực trạng dạy học môn học Kỹ thuật điện trường Cao đẳng nghề Kinh tế Kỹ thuật Bắc Ninh 63 2.3.1 Đối với giáo viên, giảng viên 64 2.3.2 Đối với học sinh sinh viên học trường 70 2.2.3 Khả ứng dụng kiến thức môn Kỹ thuật điện vào thực tế 71 2.2.4 Đánh giá phù hợp nội dung giảng dạy môn học Kỹ thuật điện với người học 72 2.3.5 Cơ sở vật chất trang thiết bị phục vụ cho việc dạy học ngành ĐTCN trường Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật Bắc Ninh 74 Kết luận chương 77 CHƯƠNG VẬN DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC VÀO DẠY HỌC MƠN KỸ THUẬT ĐIỆN TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT BẮC NINH 79 3.1 Giới thiệu số phần mềm ứng dụng để biên soạn thiết kế giảng điện tử môn Kỹ thuật điện 79 3.1.1 MS PowerPoint 2013 79 3.1.2 Phần mềm Microsoft FrontPage 2003 SP3 82 3.1.3 Các phần mềm hỗ trợ khác 86 3.2 Vận dụng số phương pháp dạy học tích cực dạy học mơn Kỹ thuật điện trường Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật Bắc Ninh 91 Luận văn thạc sĩ 3.2.1 Giáo án lên lớp số 91 3.2.2 Giáo án lên lớp số (Phụ lục 6) 103 3.2.3 Giáo án lên lớp số (Phụ lục 7) 103 3.3 Tổ chức thực nghiệm sư phạm trường Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật Bắc Ninh 103 3.3.1 Mục đích thực nghiệm 104 3.3.2 Đối tượng địa bàn thực nghiệm 104 3.3.3 Nội dung thực 104 3.3.4 Phương pháp quy trình thực nghiệm 105 3.3.5 Tiến hành thực nghiệm 106 3.3.6 Kết thực nghiệm 107 3.3.7 Ý kiến đánh giá giáo viên sinh viên tham thực nghiệm 110 3.3.8 Đánh giá chung 111 Kết luận chương 113 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 114 Kết luận 114 Kiến nghị 115 Luận văn thạc sĩ DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TT Ký hiệu PPDH Chữ viết tắt Phương pháp dạy học CNDH Công nghệ dạy học PTDH Phương tiện dạy học HSSV Học sinh, sinh viên GV Giáo viên BGĐT Bài giảng điện tử PPDHKT Phương pháp dạy học kỹ thuật KTĐ Kỹ thuật điện TTC Tính tích cực 10 SGK Sách giáo khoa 11 THPT Trung học phổ thông 12 CNTT Công nghệ thông tin 13 ĐTCN Điện tử công nghiệp 14 CB Cán 15 CĐN KT-KT Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật 16 GQVĐ Giải vấn đề Luận văn thạc sĩ DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các thành phần công nghệ dạy học (CNDH) 36 Hình 1.2: Cấu trúc tương tác dạy học 43 Hình 1.4: Sơ đồ bước xây dựng BGĐT 52 Hình 2.1: Sơ chức máy làm việc nhà trường đồ cấu tổ 56 Hình 3.1: Màn hình sau khởi động chương trình 80 Hình 3.2: Cửa sổ chương trình làm việc giảng 81 Hình 3.3: Các cơng cụ 81 Hình 3.4: Màn hình khởi động Microsoft FrontPage 2003 SP3 - Phần mềm Tạo Website đơn giản, nhanh chóng 83 Hình 3.5: Giao diện Microsoft FrontPage 2003 SP3 84 Hình 3.6: Màn hình thiết lập 85 Hình 3.7: Giao diện Macromedia Flash 87 Hình 3.8: Màn hình làm việc Macromedia Flash 87 Hình 3.9: Giao diện Snagit phần mềm chụp hình, quay video hình chuyên nghiệp 88 Luận văn thạc sĩ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: So sánh đặc trưng dạy học truyền thồng dạy học 20 Bảng 2.1: Bảng thống kê số liệu giáo viên, giảng viên (nguồn phòng Tổ chức Cán phòng Đào tạo nhà trường CĐN KT-KT Bắc Ninh) 58 Bảng 2.2: Bảng thống kê trình độ giáo viên, giảng viên ( nguồn phòng Tổ chức Cán phòng Đào tạo nhà trường CĐN KT-KT Bắc Ninh) 58 Bảng 2.3: Bảng thống kê số liệu đầu tư trang thiết bị đào tạo trường (nguồn phòng Kế tốn phịng Đào tạo nhà trường CĐN KT-KT Bắc Ninh) 60 Bảng 2.4: Cơ cấu nghề quy mơ đào tạo nghề trường (nguồn phịng Đào tạo nhà trường CĐN KT-KT Bắc Ninh) 62 Bảng 2.5: Bảng điều tra thâm niên tuổi đời giáo viên ngành Điện - Điện tử (Nguồn từ phòng TC-HC trường CĐN KT-KT Bắc Ninh) 65 Bảng 2.6: Trình độ chun mơn giáo viên nghề Điện - Điện tử (Nguồn từ phòng TC-HC trường CĐN KT-KT Bắc Ninh) 67 Bảng 2.7: Bảng điều tra trình độ sư phạm đội ngũ giáo viên, giảng viên ngành Điện - Điện tử (Nguồn từ phòng TC-HC trường CĐN KT-KT Bắc Ninh) 68 Bảng 2.8: Bảng điều tra giáo viên sử dụng phương tiện dạy học 68 Bảng 2.9: Kết điều tra mức độ sử dụng phương pháp dạy học tích cực 69 Bảng 2.10: Điều tra số lượng Học sinh, Sinh viên nghề Điện tử công nghiệp 70 Bảng 2.11: Kết điều tra khả ứng dụng môn học Kỹ thuật điện vào thực tế 71 Bảng 2.12: Kết điều tra phù hợp nội dung giảng dạy 72 Bảng 2.13: Tổng hợp xưởng, phòng học ngành Điện-Điện tử 75 Bảng 3.1: Các tình HSSV cần giải 97 Bảng 3.2: Các câu hỏi giáo án số 08 98 Bảng 3.3: Kết học tập PTTH SV nghề ĐTCN Cao đẳng khóa 106 Bảng 3.4: Kết học tập buổi học thứ 107 Bảng 3.5: Kết học tập buổi học thứ hai 108 Bảng 3.6: Kết học tập buổi học thứ ba 109 Luận văn thạc sĩ   u L  U L cos t  U L 2.sin   t   (4.16) 2  U L  .L.I  X L I L Trong đó: (4.17) Vậy: hoặc: IL  UL XL (4.18) Trị hiệu dụng dòng điện nhánh điện cảm tỉ lệ với trị hiệu dụng điện áp đặt vào nhánh, tỉ lệ nghịch với cảm kháng nhánh Ở đây: X L  .L   f L (4.19) Đơn vị cảm kháng: X L     L  .s   s Trong nhánh xoay chiều cảm Dòng điện chậm sau điện áp góc   u  i    0   2 * Mạch biểu diễn vectơ: u,i pL uL iL     t Hình 4.12: Đồ thị p điện cảm: Vectơ dịng điện: I L  I L  0 Vectơ điện áp: U L  U L   UL O IL 31  , tức là: Luận văn thạc sĩ Hình 4.12: Đồ thị vectơ mạch điện cảm: * Công suất: Công suất tức thời nhánh điện cảm: P  u.i  U L cost.I L sin t  2.U L I L sin 2t  U L I L sin 2t (4.20) Trong khoảng  t    : dòng điện uL iL dấu nên p L  u L iL  , nguồn cung cấp lượng cho mạch tích luỹ lại từ trường điện cảm Trong khoảng  t     , uL iL ngược chiều nên p L  u L iL  , lượng tích luỹ từ trường đưa ngồi đoạn mạch Từ ta thấy rằng: “ đoạn mạch t điện cảm khơng có tượng tiêu tán lượng mà có tượng tích phóng lượng cách chu kỳ ” Để biểu thị cường độ trình trao đổi lượng điện cảm ta đưa khái niệm công suất phản kháng QL điện cảm QL  U L I  X L I  P0 U L2 XL (4.21) Đơn vị công suất phản kháng: Var Kvar, 1kVAr  103VAr Ví dụ 4.7: Một cuộn dây điện cảm L=0,015H, đóng vào nguồn điện có điện áp u,   u  100 sin  314 t   3  V  Tính trị số hiệu dụng I, góc pha ban đầu dòng điện i Vẽ đồ thị vectơ dòng điện điện áp Giải: Điện kháng cuộn dây: X L  L  314.0,015  4,71  Trị sơ hiệu dụng dịng điện: I  U 100   21,23 X L 4,71   u  i  Góc pha ban đầu dịng điện:  i  Trị số tức thời dòng điện: 32      A  i     Luận văn thạc sĩ i  I sin(t   i )  21,32 sin(314t   ) Đồ thị vectơ dòng điện điện áp: U  x  I Hình 4.13: Đồ thị vectơ ví dụ 4.7: 2.1.3 Mạch điện xoay chiều điện dung * Quan hệ dòng áp: i UC U C Hình 4.14: Mạch điện dung: Giả sử tụ điện có điện dung C, tổn hao khơng đáng kể, điện cảm mạch bỏ qua, đặt vào điện áp xoay chiều u  U m sin  t tạo thành mạch điện dung Khi đặt điện áp uC đặt lên cực tụ điện lý tưởng qua tụ có dịng hình sin iC Từ biểu thức dq  C du C , lấy đạo hàm ta tìm biểu thức dịng điện: i  du d (U c 2.sin t ) dq  C c  C  C.U c  cost  I cost  I sin(t  ) dt dt dt Trong đó: C..U c  I  U c  I  X c I C với: X c  1  .C 2fC (4.22) Như vậy, dung kháng tỉ lệ nghịch với điện dung nhánh tần số dòng điện Tần số lớn dung kháng bé ngược lại Đơn vị dung kháng: 33 Luận văn thạc sĩ X c   1     C  s s Trong nhánh điện dung, trị hiệu dụng dòng điện tỉ lệ với trị hiệu dụng điện áp đặt vào nhánh tỉ lệ nghịch với dung kháng nhánh So sánh biểu thức điện áp u dòng điện ta thấy: dịng điện điện áp có tần số song lệch pha góc Tức là:    u   i        Dòng điện vượt trước điện áp góc 2 0 * Mạch biểu diễn vectơ: Đồ thị hình sin: u,i pC uC     t iC Hình 4.15: Đồ thị p mạch điện dung: Đồ thị vectơ: IC O UC Hình 4.16: Đồ thị vectơ mạch điện dung: Vectơ dòng điện: I C  I   Vectơ điện áp: U C  U  * Công suât: Công suất tức thời nhánh điện dung: P  uc i  U C 2.sin t.I cost  U c I sin 2t (4.23) 34 Luận văn thạc sĩ Trên đồ thị hình sin, vẽ đường cong uC, iC pC Ta nhận thấy, khoảng  t    , uC iC chiều, tụ nạp điện pC  u C iC  , lượng từ nguồn đưa đến tích luỹ điện trường điện dung Trong khoảng  t     , uC iC ngược chiều, tụ phóng điện pC  u C iC  , lượng tích luỹ điện trường tụ điện đưa ngồi đoạn mạch Từ ta thấy rằng: “trong đoạn mạch t điện dung khơng có tượng tiêu tán lượng mà có tượng tích phóng lượng điện trường cách chu kỳ Do đó: P = Để biểu thị cường độ trình trao đổi lượng điện dung ta đưa khái niệm công suất phản kháng QC điện dung: U QC  U C I  X C I  C XC (4.24) Ví dụ 4.8: Tụ điện có điện dung C  80F , tổn hao không đáng kể, mắc vào nguồn điên áp xoay chiều U=380V, tần số f = 50Hz Xác định dòng điện công suất phản kháng nhánh Giải: Dung kháng nhánh: XC  1    C 2fC 2.3,14.50.80.10 6 Trị sơ hiệu dụng dịng điện: I U 380   9,5( A) XC 40 Nếu lấy pha ban đầu điện áp  u   i   Trị số tức thời dòng điện:  i  9,5 sin(314t  ) (A) Công suất phản kháng: Q  X c I  40.(9,5)  3620Var  3,62 K var 35 Luận văn thạc sĩ PHỤ LỤC GIÁO ÁN LÊN LỚP SỐ a Giáo án Giáo án số: 12 Thời gian thực hiện: 01 Tên chương: Chương 4: Dòng điện xoay chiều hình sin Thực ngày TÊN BÀI: tháng năm 2016 Chương 4: Dịng điện xoay chiều hình sin (tiếp theo) Mạch xoay chiều pha MỤC TIÊU CỦA BÀI: Sau học xong người học có khả năng: - Biết giải thích khái niệm dòng điện xoay chiều pha - Biết mối quan hệ U, I hai cách đấu mạch điện pha - Có ý thức tự giác học tập ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC: - Giáo án, đề cương giảng, máy tính, máy chiếu, Oscilloscope, Máy phát xoay chiều fa - Tài liệu tham khảo, I ỔN ĐỊNH LỚP HỌC: Thời gian: 2’ II THỰC HIỆN BÀI HỌC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Nhắc lại số nội dung hoc Đặt vấn đề, Quan sát, trước liên quan giải thích lắng nghe NỘI DUNG TT THỜI GIAN Dẫn nhập Giảng 3’ 40’ ( Đề cương giảng) 36 Luận văn thạc sĩ Mạch xoay chiều pha * Định nghĩa: Hệ thống mạch điện pha tâp hợp ba mạch điện pha nối với tạo thành hệ thống lượng điện từ chung, đó, sức điện động mạch có dạng hình sin, có tần số lệch pha Mỗi mạch điện thành phần hệ ba pha gọi pha * Nguyên lý máy phát điện pha: Cấu tạo máy phát điện gồm phần: - Phần tĩnh (Stator): gồm rãnh, rãnh có đặt dây quấn AX, BY, CZ Các dây quấn pha có số vòng dây lệch pha - Phần quay (Rotor): nam châm điện gồm hai cực N – S * Nguyên lý làm việc: Khi rotor quay, từ thông rotor cắt qua cuộn dây pha, cảm ứng vào dây quấn stator sức điện động hình sin có biên độ, tần số, lệch pha 1200 eA  Em sin  t  E sin  t  E A  E 0    eB  Em sin  t  1200  E sin  t  1200 Giới thiệu Lắng nghe Lấy ví dụ Quan sát Đặt câu hỏi Trả lời Giải thích Ghi chép 5’ 10’ Trình chiếu Quan sát Sử dung máy Nhận xét phát thật cho Lắng nghe HSSV Quan Ghi chép sát Giải thích   E B  E 120 eC  Em sin  t  2400   E sin  t  2400   E C  E 240 0 2’ * Ý nghĩa hệ thống điện ba pha: Để truyền dẫn lượng điện đến phụ tải, ta cần dùng ba dây bốn Đặt câu hỏi Trả lời dây Do đó, tiết kiệm lượng Đưa hình ảnh Quan sát vật liệu Ngoài ra, hệ ba pha dễ dàng minh họa Nhận xét tạo từ trường quay nên làm cho việc Lấy ví dụ Ghi chép Giải thích 37 Luận văn thạc sĩ chế tạo động điện đơn giản kinh tế 3.1 Hệ thống pha cân Nguồn đối xứng Đường dây đối xứng Tải đối xứng Nếu không thoả mãn đồng thời điều kiên trên, thống pha trở thành bất đối xứng Tính chất hệ thống vectơ - số phức mô tả hệ pha đối xứng: 5’ Hỏi: Hệ Trả lời thống pha cân Lắng nghe, nào? Gợi ý Đưa hình ảnh Quan sát, Nhận xét Nhận xét Chép 10’ 3.2 Sơ đồ đấu dây mạng pha Hỏi: Đấu dây 3.2.1 Nối hình Trả lời hình 3.2.1.1 Nối cuộn dây máy phát điện thành hình đấu Lắng nghe, nào? Định nghĩa: Gợi ý Nối cuộn dây máy phát điện thành hình nối ba điểm cuối X, Y, Z thành điểm Đưa hình ảnh chung gọi điểm trung tính, ký hiệu: O Nhận xét Quan sát, Nhận xét Chép Quan hệ đại lượng dây Đưa hình ảnh pha: Đặt câu hỏi - Quan hệ dòng điện: Trong mạch đấu sao, dòng điện Gợi ý dây dòng điện pha tương ứng Nhận xét I p  Id Giải thích Hay dạng phức: I p  Id - Quan hệ điện áp: U AB  U A  U B Ta thấy: U BC  U B  U C 38 03’ Quan sát, Trả lời Lắng nghe, Nhận xét Chép Luận văn thạc sĩ U CA  U C  U C 05’ 3.2.1.2 Nối phụ tải thành hình Mạch ba pha phụ tải đấu sao: Đưa hình ảnh Quan sát, Đặt câu hỏi Trả lời Giả sử tải pha có tổng trở Z A , Z B , Z C Gợi ý đấu tạo thành đầu A’, B’, C’ Nhận xét điểm trung tính O’ Giải thích Lắng nghe, Nhận xét Chép Củng cố kiến thức kết thúc - Hệ thống điện pha Hệ thống kiến Nghe, quan - Hệ thống điện pha cân thức 4’ sát - Mạch điện pha nối hình - Hệ thống điện pha, mối qua hệ đại lượng - Chuẩn bị trước Hướng dẫn tự học Nguồn tài liệu tham khảo 1’ Chủ biên: TS Lê Văn Hiền, Ths Lại Minh Học Giáo trình Mơn học Kỹ thuật điện, Tổng cục dạy nghề 2013 Chủ biên: PGS-TS Đặng Văn Đào, PGS-TS Lê Văn Doanh Giáo trình Kỹ thuật điện, NXB Giáo dục 2004 Chủ biên: PGS-TS Lê Văn Doanh, PGS-TS Đặng Văn Đào Giáo trình Kỹ thuật điện, NXB Khoa học kỹ thuật 2002 TRƯỞNG KHOA/ TRƯỞNG TỔ MÔN Ngày tháng năm 2016 GIÁO VIÊN Trần Mạnh Hùng 39 Luận văn thạc sĩ b Đề cương giảng Mạch xoay chiều pha Mục tiêu: - Biết giải thích khái niệm dịng điện xoay chiều pha - Biết mối quan hệ U, I hai cách đấu mạch điện pha - Biết cách giải mạch điện pha - Áp dụng giải tập mạch điện xoay chiều ba pha - Có ý thức tự giác học tập Định nghĩa: Hệ thống mạch điện pha tâp hợp ba mạch điện pha nối với tạo thành hệ thống lượng điện từ chung, đó, sức điện động mạch có dạng hình sin, có tần số lệch pha 1200 Mỗi mạch điện thành phần hệ ba pha gọi pha A Y Z C B X Hỗnh4.26: : M aùyMỏy phaùtphỏt õióỷ n 3in pha pha Hình Nguyên lý máy phát điện pha: Cấu tạo máy phát điện gồm phần: - Phần tĩnh (Stator): gồm rãnh, rãnh có đặt dây quấn AX, BY, CZ Các dây quấn pha có số vịng dây lệch pha 1200 - Phần quay (Rotor): nam châm điện gồm hai cực N – S * Nguyên lý làm việc: Khi rotor quay, từ thông rotor cắt qua cuộn dây pha, cảm ứng vào dây quấn stator sức điện động hình sin có biên độ, tần số, lệch pha 1200 Do cuộn dây có cấu tạo giống nên biên độ sức điện động cuộn dây 40 Luận văn thạc sĩ Ký hiệu sức điện động pha là: e A , eB , eC coi góc pha ban đầu  A  , ta có: eA  Em sin  t  E sin  t  E A  E 0   (4.43)  eB  Em sin  t  1200  E sin  t  1200   E B  E 120  (4.44)   eC  Em sin  t  2400  E sin  t  2400  E C  E 240 i iA  (4.45) iB iC t Hình 4.27: Đồ thị hình sin mạch điện pha EA O EC EB Hình 4.28: Đồ thị vectơ mạch điện pha Ý nghĩa hệ thống điện ba pha: Để truyền dẫn lượng điện đến phụ tải, ta cần dùng ba dây bốn dây Do đó, tiết kiệm lượng vật liệu Ngoài ra, hệ ba pha dễ dàng tạo từ trường quay nên làm cho việc chế tạo động điện đơn giản kinh tế 3.1 Hệ thống pha cân Nguồn đối xứng Đường dây đối xứng Tải đối xứng Nếu không thoả mãn đồng thời điều kiên trên, thống pha trở thành bất đối xứng Tính chất hệ thống vectơ - số phức mô tả hệ pha đối xứng: 41 Luận văn thạc sĩ (4.46) Hê thống pha tạo từ thống pha độc lập thoả mãn biên độ, tần số lêch pha 120° điên Hình 4.29: Hệ thống điện pha tạo từ thống pha độc lập 3.2 Sơ đồ đấu dây mạng pha 3.2.1 Nối hình 3.2.1.1 Nối cuộn dây máy phát điện thành hình Định nghĩa: dáy pha EA IA A UA UAB dáy trung O IO EA EA B IB IC C Hình 30: Hệ thống điện pha nối Nối cuộn dây máy phát điện thành hình nối ba điểm cuối X, Y, Z thành điểm chung gọi điểm trung tính, ký hiệu: O Dây dẫn nối với điểm đầu A, B, C gọi dây pha Dây dẫn nối với điểm trung tính gọi dây trung tính Dịng điện chạy cuộn dây pha gọi dòng điện pha, ký hiệu IP 42 Luận văn thạc sĩ Dòng điện chạy dây pha gọi dòng điện dây, ký hiệu Id Điện áp hai đầu cuộn dây pha gọi điện áp pha, ký hiệu UP Điện áp hai dây pha gọi điện áp dây, ký hiệu Ud Quan hệ đại lượng dây pha: - Quan hệ dòng điện: Trong mạch đấu sao, dòng điện dây dòng điện pha tương ứng I p  I d (4.47) Hay dạng phức: I p  Id - Quan hệ điện áp: U AB  U A  U B Ta thấy: U BC  U B  U C U CA  U C  U C (4.48) Đồ thị vectơ: hình vẽ Trong tam giác OAB ta thấy: AB  2.OA cos300  OA Độ dài: AB  U d ; OA  U p U d  3U p UAB EA (4.49) UBC O EC EB UCA Hình 4.31: Đồ thị véc tơ hệ thống điện pha nối Vậy: hệ pha đấu sao, điện áp dây có trị số gấp lần điện áp pha nhanh pha điện áp pha 300 3.2.1.2 Nối phụ tải thành hình Mạch ba pha phụ tải đấu sao: 43 Luận văn thạc sĩ Giả sử tải pha có tổng trở Z A , Z B , Z C đấu tạo thành đầu A’, B’, C’ điểm trung tính O’ IA A A' Up U'p Ud O Z O' Z IO B C C' Z IB IC Hình 4.32: Hệ thống điện pha tải nối Nguồn cung cấp hình có pha A, B, C điểm trung tính O Điện áp pha nguồn điện áp pha tải: U A  U A' ; U B  U B' ; U C  U C' (4.50) Dòng điện chạy dây pha: U U U I A  A ; IB  B ; IC  C ZA ZB ZC Áp dụng định luật Kirchhoff 1: IO  I A  IB  IC (4.52) Nếu dòng điện ba pha đối xứng thì: IO  IA  IB  IC  (4.53) 44 (4.51) B' Luận văn thạc sĩ [15] Phan Văn Chiến, Ứng dụng lý luận công nghệ dạy học tương tác giảng dạy môn điện kỹ thuật trường Trung cấp xây dựng số 4, Luận văn thạc sĩ Sư phạm kỹ thuật, 2014 [16] Đỗ Văn Tồn, Sử dụng phương pháp dạy học tích cực ứng dụng công nghệ dạy học đại giảng dạy môn PLC trường Cao đẳng Công nghiệp Hưng Yên, Luận văn thạc sĩ Sư phạm kỹ thuật, 2015 ... giảng vận dụng số phương pháp dạy học tích cực vào giảng dạy môn Kỹ thuật điện Trường Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật Bắc Ninh Giả thuyết khoa học Hiện chất lượng dạy học môn học Kỹ thuật điện nghề. .. nghiên cứu: ? ?Vận dụng số phương pháp dạy học tích cực dạy học môn Kỹ thuật điện Trường Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật Bắc Ninh? ?? nhằm nâng cao hiệu dạy học môi trường học thực tế trường 10 Luận... luận phương pháp dạy học tích cực - Nghiên cứu Vận dụng số phương pháp dạy học tích cực nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy môn Kỹ thuật điện Trường Cao đẳng nghề Kinh tế - Kỹ thuật Bắc Ninh Nhiệm