intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 2: Mạch điện hình Sin

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Lựu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

315
lượt xem
94
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 2: Mạch điện hình Sin trình bày các nội dung chính: khái niệm chung về hàm Sin, áp hiệu dụng và dòng điện hiệu dụng, biểu diễn áp sin và dòng sin bằng vector, quan hệ áp dòng của tải, tam giác tống trở, tam giác công suất, định luật bảo toàn công suất,... Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên và giảng viên ngành Điện.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 2: Mạch điện hình Sin

  1. ! ! 1 / 29
  2. 2.1 KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ HAØM SIN 2.2 AÙP HIEÄU DUÏNG (AHD) VAØ DOØNG HIEÄU DUÏNG (DHD) 2.3. BIEÅU DIEÃN AÙP SIN VAØ DOØNG SIN BAÈNG VECTOR 2.4. QUAN HEÄ AÙP DOØNG CUÛA TAÛI 2.4.1. MAÏCH R 2.4.2. MAÏCH L 2.4.3. MAÏCH C 2.4.4. MAÏCH R – L – C NOÁI TIEÁP 2.5. TAM GIAÙC TOÅNG TRÔÛ. 2.6. TAM GIAÙC COÂNG SUAÁT ! 2.7. COÂNG SUAÁT TIEÂU THUÏ BÔÛI TAÛI 2.8. XAÂY DÖÏNG GIAÛN ÑOÀ VECTOR MAÏCH SONG SONG. ! 2.9. ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN COÂNG SUAÁT. 2.10. TOÅNG QUAN VEÀ SOÁ PHÖÙC. 2.11. BIEÅU DIEÃN MAÏCH SIN BAÈNG SOÁ PHÖÙC. 2 / 29
  3. 2.1 KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ HAØM SIN i(t) AÙP VAØ DOØNG QUA PHAÀN TÖÛ COÙ DAÏNG SIN u = Um sin(t + ) + u(t) - i = Im sin(t + ) u  (Um , ) ; Um  BIEÂN ÑOÄ AÙP ;   PHA AÙP !i  (Im , ) ; Im  BIEÂN ÑOÄ DOØNG;   PHA DOØNG !       PHA AÙP - PHA DOØNG φ LAØ GOÙC LEÄCH PHA CUÛA AÙP SO VÔÙI DOØNG 3 / 29
  4. 2.2 AÙP HIEÄU DUÏNG (AHD) VAØ DOØNG HIEÄU DUÏNG (DHD) 1. TRÒ HIEÄU DUÏNG CUÛA 1 T 2 HAØM x(t) TUAÀN HOAØN CHU KYØ T X= T ò0 x (t)dt 2. AHD VAØ DHD CUÛA AÙP SIN Um Im U= ;I= VAØ DOØNG SIN 2 2 CHEÁ ÑOÄ LAØM VIEÄC CUÛA 1 PHAÀN TÖÛ TRONG MAÏCH SIN ! ÑÖÔÏC XAÙC ÑÒNH BÔÛI 2 CAËP SOÁ (U, ) VAØ (I, ) ! (I,α) u = U 2 sin(t + ) « (U, ) i = I 2 sin(t + ) « (I, ) + (U,) - 4 / 29
  5. 2.3. BIEÅU DIEÃN AÙP SIN VAØ DOØNG SIN BAÈNG VECTOR   t   ! 3 2 ÑIEÅM M CHUYEÅN ÑOÄNG TROØN ÑEÀU TREÂN QUÆ ÑAÏO BAÙN KÍNH R VÔÙI TOÁC ! ÑOÄ GOÙC LAØ  COÙ HÌNH CHIEÁU XUOÁNG HEÄ TRUÏC TOÏA ÑOÄ DESCARTES LAØ: y = R sin  = R sin(t + ) x = R cos  = R cos (t + ) TRONG ÑOÙ  = t +  5 / 29
  6.  VECTOR OM QUAY TROØN ÑEÀU VÔÙI VAÄN TOÁC GOÙC LAØ  COÙ HÌNH CHIEÁU XUOÁNG HEÄ TRUÏC TOÏA ÑOÄ DESCARTES LAØ CAÙC HAØM ÑIEÀU HOØA . CHUÙ YÙ: x(t) LAØ HAØM ÑIEÀU HOØA KHI THOÛA QUAN HEÄ : x '' (t ) + 2 x (t ) = 0 TOÙM LAÏI THEO FRESNEL CAÙC HAØM ÑIEÀU HOØA COÙ THEÅ ÑÖÔÏC BIEÅU DIEÃN BAÈNG VECTOR PHA QUAY TROØN TRONG KHOÂNG GIAN.  u(t ) = Um sin(t + ) ! Um  Um  = t +  ! = VÌ AÙP HAY DOØNG SIN COÙ BIEÂN ÑOÄ TÆ LEÄ VÔÙI GIAÙ TRÒ HIEÄU DUÏNG NEÂN ÑOÄ LÔÙN CAÙC VECTOR PHASE COÙ THEÅ ÑÖÔÏC BIEÅU DIEÃN THEO GIAÙ TRÒ HIEÄU DUÏNG. 6 / 29
  7. BIEÅU DIEÃN AÙP SIN VAØ DOØNG SIN BAÈNG VECTOR : y   U 1. AÙP VECTOR LAØ VECTOR U COÙ : ÑOÄ LÔÙN = U U HÖÔÙNG : TAÏO VÔÙI TRUÏC X 1 GOÙC =     I 2. DOØNG VECTOR LAØ VECTOR I COÙ: I  ÑOÄ LÔÙN = I  x HÖÔÙNG : TAÏO VÔÙI TRUÏC X 1GOÙC = α ! TA COÙ SÖÏ TÖÔNG ÖÙNG 1 – GIOÙNG – 1 (AÙNH XAÏ 1 -1) : u « (U, ) « U vaø i « (I, ) « I !   Neáu i1 « I 1 vaø i2 « I 2   thì i1  i2 « I 1 I 2 7 / 29
  8. 2.4. QUAN HEÄ AÙP DOØNG CUÛA TAÛI : (I, ) TAÛI LAØ 1 TAÄP HÔÏP PHAÀN TÖÛ R, L, C NOÁI VÔÙI NHAU VAØ CHÆ COÙ 2 ÑAÀU RA. + (MAÏCH 1 CÖÛA) (U, ) (Z, ) - CHEÁ ÑOÄ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA TAÛI XAÙC ÑÒNH BÔÛI 2 CAËP SOÁ (U, ) VAØ (I, α) U ! TOÅNG TRÔÛ (TT) CUÛA TAÛI = Z = (Z > 0) I GOÙC CUÛA TAÛI =  =  -  (-90O £  £ 90O ) ! MOÃI TAÛI ÑÖÔÏC ÑAËC TRÖNG BÔÛI 1 CAËP SOÁ (Z, φ) 8 / 29
  9. 2.4.1. MAÏCH R : SÔ ÑOÀ VECTOR y  IR , R  UR  UR  IR UR , R  IR R R = R R x ! TOÅNG TRÔÛ VAØ GOÙC UR ! ZR = = R; R = R - R = 0 IR MAÏCH R  (R, 0O) 9 / 29
  10. 2.4.2. MAÏCH L : SÔ ÑOÀ VECTOR  y UL  IL , L  UL L UL , L  x L IL  L - L = 90O TOÅNG TRÔÛ VAØ GOÙC IL ! XL = L = CAÛM KHAÙNG CUÛA PHAÀN TÖÛ ÑIEÄN CAÛM ! UL  ZL = = L; L = L - L = 90 IL MAÏCH L  (XL, 90O) 10 / 29
  11. 2.4.3. MAÏCH C :  SÔ ÑOÀ VECTOR y  IC , C  IC C IC x C  UC .C  Uc C -C =-90O  TOÅNG TRÔÛ VAØ GOÙC UC ! 1 XC = = DUNG KHAÙNG CUÛA PHAÀN TÖÛ TUÏ ÑIEÄN C ! UC 1 ZC = = ; C = C - C = -90 IC C MAÏCH C  (XC,90O) 11 / 29
  12. 2.4.4. MAÏCH R-L- C NOÁI TIEÁP : SÔ ÑOÀ VECTOR  (I, ) y U + R U (U, ) L  C  -  I I  x TOÅNG TRÔÛ VAØ GOÙC ! X = XL - XC = ÑIEÄN KHAÙNG CUÛA MAÏCH RLC NOÁI TIEÁP ! U æXö Z = = R + X ;  =  -  = arctg ç ÷ 2 2 ç ÷ I çR ÷ è ø MAÏCH R L C NOÁI TIEÁP  (Z, φ) 12 / 29
  13. 2.5. TAM GIAÙC TOÅNG TRÔÛ:  SÔ ÑOÀ VECTOR XL .I (I, ) + R    U = Z. I (U, ) L X C .I C -  x   I R.I GIAÛ SÖÛ CHOÏN α = 0 , CHOÏN VECTOR DOØNG LAØM CHUAÅN. ! CAÙC VECTOR AÙP CUÛA MOÃI PHAÀN TÖÛ R, L, C TRONG MAÏCH NOÁI TIEÁP TAÏO THAØNH TAM GIAÙC ÑIEÄN AÙP. ! LAÀN LÖÔÏT NHAÂN ROÀI CHIA MOÃI CAÏNH CUÛA TAM GIAÙC ÑIEÄN AÙP VÔÙI DOØNG HIEÄU DUÏNG TA COÙ CAÙC TAM GIAÙC TOÅNG TRÔÛ VAØ TAM GIAÙC COÂNG SUAÁT. 13 / 29
  14.  TAM GIAÙC ÑIEÄN AÙP XL .I TAM GIAÙC TOÅNG TRÔÛ  XL      U = Z. I X C .I XC Z   (XL -XC) x    x I R.I R !   TOÅNG TRÔÛ VECTOR Z COÙ ÑOÄ LÔÙN Z VAØ HÖÔÙNG   TAM GIAÙC TOÅNG TRÔÛ COÙ CAÏNH HUYEÀN Z VAØ 1 GOÙC BAÈNG  ! R = Z.cos = ÑIEÄN TRÔÛ TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA TAÛI  = XL -XC = Z.sin = ÑIEÄN KHAÙNG TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA TAÛI X Taûi 14 / 29
  15. TAÛI TÍNH CAÛM TAÛI TÍNH DUNG   XL XL   XC Z X = ( XL - X C )  X>0 x  x   R X = (XL - XC ) R  X 0 vaø X > 0 -90o <  < 0 ! i CHAÄM PHA  SO VÔÙI u R > 0 vaø X < 0 i NHANH PHA (-) SO VÔÙI u 15 / 29
  16. 2.5. TAM GIAÙC COÂNG SUAÁT: TAM GIAÙC COÂNG SUAÁT   TAM GIAÙC ÑIEÄN AÙP  QL = XL .I2 XL .I   Q C = X CI2       U = Z. I X C .I S = U.I = Z.I2     x  Q = QL + Q C x   I R.I   P = RI2   !COÂNG SUAÁT VECTOR S COÙ ÑOÄ LÔÙN S VAØ HÖÔÙNG   TAM GIAÙC COÂNG SUAÁT COÙ CAÏNH HUYEÀN S VAØ 1 GOÙC BAÈNG  !P = U.I.cos = RI2 = COÂNG SUAÁT TAÙC DUÏNG TIEÂU THUÏ BÔÛI TAÛI Q =(XL -XC )I2 =U.I.sin = COÂNG SUAÁT PHAÛN KHAÙNG TIEÂU THUÏ BÔÛI TAÛITaûi 16 / 29
  17. 2.7.COÂNG SUAÁT TIEÂU THUÏ BÔÛI TAÛI: (I, ) TAÛI TIEÂU THUÏ 3 LOAÏI COÂNG SUAÁT: + TAÙC DUÏNG P : [P]=[W] R PHAÛN KHAÙNG Q : [Q]=[var] (U, ) L BIEÅU KIEÁN S : [S] = [VA] (P,Q,S) C - QUAN HEÄ GIÖÕA CAÙC THAØNH PHAÀN COÂNG SUAÁT S = U.I P = U.I.cos = S.cos  S = P +Q 2 2 Q = U.I.sin  = S.sin  = P.tg ! COÂNG SUAÁT P VAØ Q TIEÂU THU BÔÛI CAÙC PHAÀN TÖÛ R , L VAØ C P! = RI = P = U.I.cos  R 2 PL = 0 PC = 0 QL = XL .I2 ; Q C = -X C .I2 ; Q = (XL - X C ).I2 = U.I.sin 17 / 29
  18. TAÛI TÍNH DUNG  TAÛI TÍNH CAÛM  QL = XL .I2   QL = XL .I2     Q C = X CI2 Q C = X CI2      x S = U.I = Z.I2 P = RI2  Q>0 x  0 QL < Q C vaø Q < 0 ! i CHAÄM PHA  SO VÔÙI u i NHANH PHA  SO VÔÙI u ! HSSC cos TREÃ HSSC cos SÔÙM TAÛI TÍNH CAÛM THÖÏC TEÁ TIEÂU THUÏ P VAØ TIEÂU THUÏ Q TAÛI TÍNH DUNG THÖÏC TEÁ TIEÂU THUÏ P VAØ PHAÙT RA Q 18 / 29
  19. 2.8.XAÂY DÖÏNG GIAÛN ÑOÀ VECTOR MAÏCH SONG SONG: PHÖÔNG PHAÙP XAÂY DÖÏNG GIAÛN ÑOÀ VECTOR CHO MAÏCH SONG SONG HAY HOÅN HÔÏP DÖÏA VAØO GIAÛN ÑOÀ VECTOR MAÏCH NOÁI TIEÁP. TRÌNH TÖÏ VEÕ GIAÛN ÑOÀ VECTOR MAÏCH SONG SONG BÖÔÙC 1: XAÙC ÑÒNH DOØNG VAØ AÙP TREÂN TÖØNG PHAÀN TÖÛ MAÏCH. BÖÔÙC 2: VEÕ RIEÂNG TÖØNG GIAÛN ÑOÀ VECTOR CHO MOÃI NHAÙNH. BÖÔÙC 3: TOÅNG HÔÏP CAÙC GIAÛN ÑOÀ VECTOR. THÍ DUÏ: XAÂY DÖÏNG GIAÛN ÑOÀ VECTOR CHO CAÙC MAÏCH SAU i (t ) i2 (t ) i1 (t ) R 1 L + i1 (t ) R2 C u(t ) R1 R2 L i (t ) i2 (t ) + u(t ) - - 19 / 29
  20. 2.9.ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN COÂNG SUAÁT: + i(t) P1 P2 P3 + i(t) Pt u(t) Q1 Q2 Q3 u(t) Qt - - S1 S2 S3 St TRÖÔØNG HÔÏP TOÅNG QUAÙT TAÛI TOÅNG HÔÏP n n Pt = P1 + P2 + P3 Pt = å Pi Q t = å Qi Q t = Q1 + Q 2 + Q 3 i=1 i=1 n St ¹ S1 + S2 + S3 St = P + Q ¹ å Si 2 2 t t St = Pt2 + Q 2 i=1 t Pt HSCS TAÛI TOÅNG HÔÏP = cos  t = St 20 / 29
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2