Q L= UL I= XL I2 (2-32)
2.5.4. Nđng cao hệ số công suất cosϕ.
Trong biểu thức công suất tâc dụng P = UI cosϕ , cosϕ được gọi lă hệ số công suất. Giâ trị của cosϕ phụ thuộc văo câc thông số của mạch điện. Trong mạch RLC mắc nối tiếp ta có:
2 2 cos ( L C) R R Z R X X ϕ = = + − (2-52) hoặc : 2 2 cos P P S P Q ϕ = = + (2-53)
Hệ số công suất lă chỉ tiíu rất quan trọng, có ý nghĩa rất lớn về kinh tế như sau:
– Nđng cao hệ số công suất sẽ tăng được khả năng sử dụng công suất của nguồn (mây phât điện, mây biến âp …) cung cấp cho phụ tải. Chẳng hạn, một mây phât điện có công suất định mức lă Sđm = 10000kVA, nếu hệ số công suất của tải cosϕ= 0,5 thì công suất tâc dụng của mây phât cho tải P = Sđm cosϕ = 10000.0,5 = 5000 kW. Nếu cosϕ = 0,9 thì công suất tâc dụng P = 10000.0,9 = 9000 kW. Như vậy khi cosϕ
căng cao, công suất phât ra căng nhiều hơn.
– Khi cần truyền tải một công suất P nhất định trín đường dđy, dòng điện chạy trín dđy lă:
cos
P I
UI ϕ
=
Nếu cosϕ căng cao thì dòng I căng nhỏ, lăm giảm tổn thất điện năng trín dđy.
TS. Lưu Thế Vinh
Trong công nghiệp vă điện dđn dụng tải thường có đặc tính cảm khâng (cuộn dđy động cơ điện, mây biến âp, … ) do vậy cosϕ thấp. Để nđng cao hệ số công suất cosϕ người thường mắc song song với tải một tụ điện bù (hình 2-8, a).
Hình 2-8
Khi chưa mắc tụ điện bù, dòng chạy trín đường dđy lă I1, hệ số công suất của mạch lă cosϕ1.
Khi mắc thím tụ điện bù song song với tải, dòng chạy trín đường dđy lă I, hệ số công suất của mạch lă cosϕ.
1 C
I = I +I
ur uuur uuur
Từ đồ thị hình (2-7, b) ta thấy dòng điện I giảm cosϕ tăng lín:
I < I1 ; ϕ < ϕ1 vă cosϕ > cosϕ1 Giâ trị điện dung của tụ bù được tính như sau:
Vì công suất tâc dụng của tải lă không đổi nín công suất phản khâng của mạch lă:
– Khi chưa bù: Q1 = P tgϕ1
– Khi mắc tụ bù: Q = Q1 + QC = P tg ϕ1 + QC = P tgϕ
Từ đó: QC = - P (tgϕ1 – tg ϕ) . (2-54) Mặt khâc, công suất QC của tụ điện được tính:
QC = - UC IC = -U.U.ωC = - U2ωC (2-55) So sânh (2-54) vă (2-55) ta có: 1 2 (tg tg ) P C U ϕ ϕ ω = − (2-56)
Chương 3.
CÂC PHƯƠNG PHÂP PHĐN TÍCH
VĂ GIẢI MẠCH ĐIỆN
Để phđn tích vă giải mạch điện có nhiều phương phâp
khâc nhau. Việc lựa chọn phương phâp năo lă tùy thuộc văo từng sơ đồ mạch cụ thế.
Đối với câc đoạn mạch đơn giản có thể âp dụng định luật Ohm để tính toân. Với câc mạch điện phức tạp thì hai định luật Kirchhoff lă cơ sở để giải quyết băi toân.
Trong phần lớn câc trường hợp, để phđn tích mạch chúng ta phải tiến hănh câc phĩp biến đổi tương đương cần thiết để đưa sơ đồ mạch phức tạp về câc sơ đồ đơn giản hơn. Trong chương năy chúng ta sẽ khảo sât câc phĩp biến đổi tương đương như: biến đổi trở khâng song song, nối tiếp, biến đổi sao – tam giâc. Ngoăi ra, trong một số trường hợp chúng ta sẽ dùng câc định lý Thevenin, định lý Norton để thực hiện câc phĩp biến đổi mạch.
Khi nghiín cứu mạch điện xoay chiều hình sin ta sử dụng phương phâp vĩc tơ vă biểu diễn phức để viết câc phương trình mạch. Đối với câc mạch điện một chiều ở chế độ xâc lập, có thể xem như trường hợp riíng của dòng điện hình sin (với tần số ω = 0). Khi đó câc phần tử điện khâng của mạch sẽ không có tâc dụng lăm cho sơ đồ mạch sẽ đơn giản hơn nhiều.
TS. Lưu Thế Vinh
§ 3.1. CÂC PHĨP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG.