Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 1 - TS. Hồ Phạm Huy Ánh
lượt xem 2
download
Các nội dung chính trong bài giảng này gồm có: giá trị công suất, đại lượng phức, định luật bảo toàn công suất phức, đặc tả công suất qua tải. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 1 - TS. Hồ Phạm Huy Ánh
- BÀI GIẢNG Biến Đổi Năng Lượng TS. Hồ Phạm Huy Ánh Jan 2010 http://www4.hcmut.edu.vn/~hphanh/teach.html Lecture 1 1
- Các Tóm Tắt cần thiết ¾ Cho áp và dòng xoay chiều hình sin: v(t ) = Vm cos(ωt + θ v ) i (t ) = I m cos(ωt + θ i ) ¾ Giá trị công suất tức thời được tính bởi (với i = Im khi t = 0) p (t ) = v(t )i (t ) = Vm I m cos(ωt + θ v − θ i ) cos(ωt ) ¾ Giá trị công suất tác dụng trung bình trong chu kì T = 2π/ω cos(θ v − θ i ) = Vrms I rms cos(θ v − θ i ) Vm I m P= 2 Với Vrms và Irms lần lượt là giá trị dòng và áp hiệu dụng. θ = θv − θi được gọi là góc hệ số công suất, và cos(θ) gọi là hệ số công suất (PF). Lecture 1 2
- Các Tóm Tắt về Đại Lượng phức ¾ Các đại lượng điện trong mạch xoay chiều có thể được thể hiện dưới dạng phức như sau: V = Vrms ∠θ v I = I rms ∠θ i Độ lớn (Magnitude) Góc pha Hệ số công suất trễ Hệ số công suất sớm V I + + I V θv θi θi θv Tải cảm có hệ số công suất trễ, trong khi Tải dung có hệ số công suất sớm. Lecture 1 3
- Các ví dụ: ¾ Ex. 2.1: Thể hiện dưới dạng phức các đại lượng v(t) & i(t) sau, và xác định tiếp công suất tác dụng P ( v(t ) = 210 cos ωt + 30 0 ⇒ V = 10∠30 0 ) ( i (t ) = 2 5 cos ωt − 20 0 ⇒ I = 5∠ − 20 0 ) θ = θ v − θ i = 30 − (− 20 ) = 50 0 (hệ số công suất trễ) ( ) P = (10 )(5) cos 50 = 32.14 W 0 ¾ Ex. 2.2: Xác định lại công suất tác dụng P với giá trị mới của i(t) ( i (t ) = 2 5 cos ωt − 90 ⇒ I = 5∠ − 900 ) 0 ( P = (10 )(5) cos 120 = −25 W 0 ) (phát P lên lưới!) Lecture 1 4
- Các Tóm Tắt về Công suất Phức ¾ Ngoài công suất tác dụng, công suất phản kháng được tính bởi: Vm I m Q= sin (θ v − θ i ) = Vrms I rms sin (θ v − θ i ) 2 ¾ Còn thành phần công suất tức thời được xác định như sau: p(t ) = P + P cos(2ωt ) − Q sin(2ωt ) = P[1 + cos(2ωt )] − Q sin(2ωt ) ¾ Với V = Vrms e jθ v và I = I rms e jθ,i ta có kết quả: ( ) P = Re V ⋅ I * = Vrms I rms cos(θ v − θ i ) Q = Im(V ⋅ I ) = V * I rms rms sin (θ v − θ i ) ¾ Cuối cùng ta xây dựng được công thức xác định công suất phức ( ) S = V ⋅ I * = P + jQ Lecture 1 5
- Các Tóm Tắt về Công suất Phức (tt) ¾ Các đại lượng điện xoay chiều đều được khai thác qua giá trị hiệu dụng, nên để đơn giản ta có thể lượt bỏ chỉ số rms P = VI cos(θ v − θ i ) Q = VI sin (θ v − θ i ) ¾ Độ lớn công suất phức sẽ được tính bởi S = VI ¾ Ba thành phần S, P, và Q, có đơn vị đo khác nhau lần lượt là volt- amperes (VA), watts (W), và volt-ampere reactive (VAR). ¾ Khai thác định luật Joule, ta có thể xác định công suất phức như sau: Z = R + jX V = ZI S = ZI I * = I 2 Z = I 2 (R + jX ) = P + jQ Từ đó P = I 2R Q = I2X Lecture 1 6
- Các ví dụ: ¾ Ex. 2.4: Xác định công suất phức của đại lượng điện có v(t) và i(t) đi qua: ( v(t ) = 210 cos ωt + 10 0 ⇒ V = 10∠10 0 ) ( ) i (t ) = 2 20 sin ωt + 70 0 ⇒ I = 20∠ − 20 0 ( ) ( )( ) S = V I * = 10∠100 20∠200 = 200∠300 = 173.2 + j100 VA P = 173.2 W Q = 100 VAR ¾ Ex. Sửa BT 2.5 và 2.6 trong GT Lecture 1 7
- Định luật Bảo Toàn Công Suất Phức ¾ Với mạch nối tiếp S = V ⋅ I * = (V1 + V2 + ... + Vn )I * = S1 + S 2 + ... + S n ¾ Với mạch song song S = V ⋅ I = V (I1 + I 2 + ... + I n ) = S1 + S 2 + ... + S n * * ¾ Như vậy công suất phức tổng sẽ bằng tổng các công suất phức thành phần, với 2 thành phần P tổng và Q tổng được xác định bởi: P = P1 + P2 + ... + Pn Q = Q1 + Q2 + ... + Qn ¾ Từ đó ta xây dựng được Tam Giác Công Suất (Giải BT 2.7 trong GT) Lecture 1 8
- Các ví dụ: ¾ Ex. 2.7: Xây dựng tam giác công suất ( )( ) S = VI * = 100∠100 10∠ − 26.80 = 1000∠36.80 = 800 + j 600 VA Với P = 800 W Q = 600 VAR S = 1000 VA A V 000 1 Vì θ > 0, dòng chậm pha hơn áp S= Q = 600 nên tải có tính cảm. VAR 36.80 P = 800 W ¾ Ex. Giải các BT 2.8, 2.9 và 2.10: xem sách GT Lecture 1 9
- Đặc tả công suất qua Tải ¾ Công suất cấp cho Tải được thể hiện qua 6 thông số: V, I, Hệ Số Công Suất (sớm hay trễ), S, P và Q. ¾ Với V và I phức có thể thay cho V, I, và Hệ Số Công Suất (sớm hay trễ) ¾ Ta còn cách khác để mô tả V, Hệ Số Công Suất , và P P I= Q = VI sin θ S = P + jQ V cos θ ¾ Cách thứ ba để mô tả V, Hệ Số Công Suất , và P: ta tính I từ V and S, sau đó Q được tính từ S và Hệ Số Công Suất. ¾ Cách cuối cùng để mô tả V, Hệ Số Công Suất , và P: S được tính từ P và Q, sau đó HSCS được tính từ P và S Lecture 1 10
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Máy biến áp
20 p | 214 | 21
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Máy điện đồng bộ
19 p | 108 | 15
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Máy điện không đồng bộ
21 p | 119 | 15
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Máy điện một chiều
31 p | 111 | 15
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Giới thiệu về hệ thống điện - Hệ thống điện cơ
27 p | 120 | 10
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Bài giảng 6 - TS. Nguyễn Quang Nam
11 p | 83 | 8
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Mạch từ, hỗ cảm
20 p | 123 | 8
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Hệ thống điện cơ
23 p | 81 | 8
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 1&2 - Nguyễn Quang Nam
25 p | 69 | 6
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Phân tích Hệ thống điện cơ dùng phương pháp năng lượng
21 p | 100 | 5
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 3 - Nguyễn Quang Nam
28 p | 162 | 4
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 6 - Nguyễn Quang Nam
8 p | 79 | 4
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 7 - Nguyễn Quang Nam
7 p | 82 | 4
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 8 - Nguyễn Quang Nam
6 p | 66 | 4
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 9 - Nguyễn Quang Nam
3 p | 84 | 4
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 2 - Trịnh Hoàng Hơn
28 p | 78 | 4
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 4 - Nguyễn Quang Nam
27 p | 83 | 3
-
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 5 - Nguyễn Quang Nam
5 p | 82 | 3
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn