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

Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 2 - Nguyễn Bích Liên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST
Báo xấu
17
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kỹ thuật điện: Chương 2 - Mạch điện xoay chiều hình sin" được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm về mạch điện xoay chiều hình sin; Trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều hình sin; Biểu diễn các đại lượng xoay chiều hình sin; Phản ứng của nhánh với dòng điện xoay chiều hình sin; Công suất trong mạch điện xoay chiều 1 pha. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 2 - Nguyễn Bích Liên

  1. 18/01/2015 Chương II : MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN 2.1 Khái niệm về mạch điện xoay chiều hình sin i  I m sin(t   i ) i t   i 1 0.8 Im   2f 0.6 0.4 1 0.2 t f fcb = 50Hz T = 0,02s 0 T -0.2 -0.4 T Biên độ -0.6 i -0.8 Đặc trưng: Tần số -1 0 1 2 3 4 5 6 7 Góc pha đầu e  E m sin(t   e ) u  U m sin(t   u ) 1 2.2 Trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều hình sin a. Định nghĩa: i I R 1 0.8 Im 0.6 i~ Sau T: Ao = RI2T 0.4 0.2 t i  I m sin t 0 p = Ri2 -0.2 T -0.4 -0.6 i  0 T  Ri dt 2 -0.8 Sau T: A~ = -1 0 T 0 1 2 3 4 5 6 7 1  cos(2t) T  sin (t)dt 0 2 A~ = RIm2 = RIm2 dt 2 sin(2t) T 0 1 1 A~ = RIm2 (t  ) Cân bằng 2NL R I 2 T  R I m 2 T 2 2 0 2 1 A ~  R Im T 2 2 I Trị hiệu dụng I  m 2 2 1
  2. 18/01/2015 Um Em Tương tự : U  E  2 2 Đặc trưng cho các đại lượng i  2I sin(t   i ) xoay chiều hình sin cùng tần u  2U sin(t   u ) số : e  2E sin(t   e ) - Trị hiệu dụng ( I, U, E) - Góc pha đầu ( ψi , ψu , ψe) Khi so sánh các đại lượng xoay chiều hình sin cùng tần số : - So sánh về trị hiệu dụng - So sánh về góc pha : Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện :  =  u  i 3 2.3 Biểu diễn các đại lượng xoay chiều hình sin 1. Véc tơ : A  Đặc trưng cho 1 véc tơ: A  A và  0 x Đặc trưng cho các đại lượng x/chiều hình sin cùng tần số: Trị hiệu dụng ( I, U, E) và góc pha đầu ( ψi , ψu , ψe)     Ký hiệu I U E U  * Ưu điểm: Trực quan  k n ψu I * Lưu ý:  Ik  0 k 1 ψi Định luật o x  k  n1  k n2 ψe Kiếc-khốp  Uk   k E  4 k 1 k 1 E 2
  3. 18/01/2015 Giả sử có mạch điện i Biết : i1  2.20sin(t  60 )  i1 i2 i 2  2.10sin(t  30 )  Tìm : i = i1 + i2  2.I sin(t   i ) I1    I  I1  I 2 2 2 I  I1  I 2  I ψ i’ I  202  102 = 22,36 60o ψi I 10 x  i '  arctg 2  arctg 0 30o I1 20  I2  i '  2634 '  i  33 26 ' Kết quả: i  2.22,36sin(t  33 26 ') 2. Số phức: +j a. Nhắc lại k/n về số phức jb  A A=a+jb A a, b : số thực  +1 j: đơn vị ảo  1 1  -j 0 j a * Hai dạng biểu thị số phức: Dạng đại số: A = a + j b Dạng lũy thừa: A  A e j * Quan hệ giữa 2 dạng: j - Biết dạng đại số: a + j b Biết dạng lũy thừa: A  A e A  a 2  b2 a= A cos b   arctg b= A sin a 6 3
  4. 18/01/2015 * Các phép tính + , - số phức A1 = a1 + j b1  A1 e j1 A = A1 ± A2 = ? A2 = a2 + j b2  A 2 e j 2 = (a1 ± a2 ) + j (b1 ± b2) = a+jb * Các phép tính *, / số phức A = A1 * A2 = ? (a1* a2 - b1 * b2 ) + j (a1b2 + a2 b1) = a + j b hoặc A1 e j1 * A 2 e j2  A1 A 2 e j( 1 2 )  A e j A1 A1 j( 1 2 ) A  e  A e j A2 A2 7 Chú ý : +j 1. Khi làm các phép +,-  biểu thị dạng đại số 2. Khi làm phép *, /  biểu thị dạng lũy thừa B = A*j 3. Nhân 1 số với j là quay số đó 1 góc 90o = j3 +1 4. Chia 1 số cho j là quay số đó 1 góc (- 90o) A=3 b. Biểu thị các đại lượng xoay chiều hình sin bằng số phức : Đặc trưng cho số phức : A và   Đặc trưng cho đại lượng xoay chiều hình sin cùng tần số : Trị hiệu dụng ( I, U, E) và góc pha đầu ( ψi , ψu , ψe) Qui ước:    I  Ie ji U  Ue j u E  Ee je 8 4
  5. 18/01/2015 * Các phép tính đạo hàm và tích phân số phức : • Phép đạo hàm : iL L I L XL di L Dạng tức thời uL  L uL  UL dt I    Dạng phức: I L  I L e j i  UL  L d I L j LI e ji  L  jX L I L dt XL • Phép tích phân : 1 iC C I C XC C Dạng tức thời: u C  i C dt XC Dạng số phức:  uC UC 1   UC  IC   jX C IC j C Định luật Kiếc - khốp : k n  k  n1  k n2   Ik  0 k 1  Uk  E k 9 k 1 k 1 2.4 Phản ứng của nhánh với dòng điện xoay chiều hình sin iR R 1. Nhánh thuần trở uR i R  2I R sin t ( 1) => uR = RiR  2RI R sin t (2) Biểu thức t/q : u R  2U R sin(t   u ) (3) UR = RIR ψu = 0 Từ (2) và (3) =>   R = ψu - ψi = 0 UR IR • Dạng véc tơ: 10 5
  6. 18/01/2015   4 pR • Dạng phức : IR , U R 3  PR  IR 2 j u UR  UR e  RI Re j i 1 t   0 R = ψu - ψi = 0 U R  R IR -1 iR uR -2 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02 • Công suất : pR = uR iR i R  2I R sin t (1) p R  2U R I R sin 2 (t) u R  2RI R sin t (2)  U R I R (1  cos(2t)) T 1 Công suất trung bình : PR   p R dt  ?U R I R  RI R 2  0 T0 11 iL L 2. Nhánh điện cảm uL i L  2I L sin t (1) UL = XLIL ψu = 90o di L uL  L  2LI L cos(t) (2) dt X L L = ψu - ψi = 90o u L  2LI Lsin(t+90 ) (3)  T/quát : u L  2U L sin(t   u ) (4) UL  • Dạng véc tơ: IL     • Dạng phức : I L , U L U L  jX ? L IL • Công suất : pL= uL iL p L  2 U L I L s in (  t ) c o s (  t) = U L I Lsin(2t) 12 6
  7. 18/01/2015 tiêu thụ NL p L =U L I Lsin(2t) u i 1 Công suất trung bình : 0.8 0.6 T 0.4 p 1 PL   p L dt  ?0 0.2 0 T T0 -0.2 -0.4 phát NL -0.6 -0.8 -1 0 1 2 3 4 5 6 Kết luận : Phần tử điện cảm không tiêu tán năng lượng Đặc trưng cho quá trình tích lũy năng lượng trên điện cảm: biên độ pL = ULIL = QL Công suất phản kháng QL = XL IL2 VAr, kVAr 13 iC C 3. Nhánh điện dung i C  2IC sin t uC 1 1 uC  C  i C dt  2 C IC (cost) UC = XCIC Xc ψu = - 90o 1 uC  2 I C sin (  t-9 0  )  = ψu - ψi = - 90o C Biểu thức : u C  2U C sin(t   u )  • Dạng véc tơ: IC   • Dạng phức : U C   jX C IC  • Công suất : pC= uC iC UC p C   2 U C I C s in (  t ) c o s (  t) = - U C ICsin(2t) 14 7
  8. 18/01/2015 tiêu thụ NL p C = -U C ICsin(2t) i u Công suất trung bình: 1 0.8 0.6 T p 1 0.4 PC   p C dt 0 0.2 T0 0 -0.2 -0.4 phát NL -0.6 -0.8 -1 0 1 2 3 4 5 6 Kết luận : Phần tử điện dung không tiêu tán năng lượng Đặc trưng cho q/t NL trên điện dung : -UCIC = QC Công suất phản kháng QC = -XC IC2 VAr, kVAr 15 i R 4. Nhánh R – L – C nối tiếp uR i  2I sin t u = u R + u L + uC u uL L uC u  2U sin(t   u ) =     z C   U  UR  UL  UC UL UC U  UR +( UL -UC )2  I R 2 +( X L -X C ) 2 2  Iz  X U z  R 2 + X2   UR I U L -U C X -X X   arctg  arctg L C  arctg  = u UR R R z X Tam giác tổng trở  16 R 8
  9. 18/01/2015   UL X > 0,  >0 UC - Khi XL > XC    U   U vượt trước I Tính chất điện cảm UR I    - Khi XL < XC X < 0, 
  10. 18/01/2015 CÁC SỐ PHỨC ĐẶC BIỆT: 3 + J4 = Ze j  5 4 4+j3= ? 4  2 2 jarctg 3 jarctg 4 = 32 + 42 e 3 3 = 4 +3 e  5 j538' = 5e j36 52'  3 = 5e 4 a b z  a b z  3 4 5 53o8’ 4 3 5 36o52’ 6 8 10 nt 8 6 10 nt 9 12 15 nt 12 9 15 nt 12 16 20 nt 16 12 20 nt 19 2.5 Công suất trong mạch điện xoay chiều 1 pha i i  2I sin t u  2U sin(t  ) u Zt 1. Công suất tức thời p  ui  2UIsin t sin(t  )  UI[cos-cos(2t+)] p = Po + p(2t) 2 2 p p 1.5 1.5 1 1 Po i 0.5 0.5 0 0 -0.5 u -0.5 -1 p(2) 0 1 2 3 4 5 6 -1 20 0 1 2 3 4 5 6 7 10
  11. 18/01/2015 T 1 T 0 2. Công suất tác dụng P  pdt  ? p(t)  UI[cos-cos(2t+)] P  UIcos = Ucos I   UC UL P  RI 2  U P =  Pri =  ri I ri 2   UR I W, kW i i  Để đo công suất P dùng đồng hồ Oát kế Chỉ số W = ?UI cos(u-i)  I * * W U Zt 21 3. Công suất phản kháng Q = QL + QC = XL IL2 - XC IC2 Q = XI2 = XI. I   UX UC UL Q = UI sin   U UX   UR I Q =  (Q Li + Q C j )  i,j 4. Công suất biểu kiến (toàn phần) S  P 2  Q 2  UI VA, kVA, MVA 22 11
  12. 18/01/2015 2.6 Nâng cao hệ số cos (bù cos) 1. Sự cần thiết phải nâng cao hệ số cos Pt Zng,d I I Ucos E U Zt (Pt, cos) G/t: - Pt = const - U = const => Cos càng thấp => I càng lớn - Ud, Pd càng lớn - Tiết diện dây sd lớn => chi phí đầu tư đường dây cao => Phải tìm cách nâng cao cos 23 2. Cách nâng cao hệ số cos ( tải mang t/c đ/cảm) I IC   It k a) Khi k mở I  It U Zt C U 1  IC  U XC 2 2 bù thừa  IC  UC   bù đủ U I  It     1 I  IC bù thiếu b) Khi k đóng I  I t  Ic  It 24 12
  13. 18/01/2015 I IC 3. Cách tính tụ Cb (tải có t/c đ/ cảm) It k Khi chưa bù, tải có Pt , Qt , cos1 thấp U Zt Cb Tìm tụ Cb để bù nâng lên cos2 > cos1 Khi chưa bù Sau khi bù (đóng k) QC  Qsb  Q t  Pt (tg2  tg1 ) QC St Qt U Q C   U IC   U   C b U 2 XC S’ Qsb 2 Pt Cb  (tg1  tg2 ) U2  1 Pt 25 Ví dụ : Cho mạch điện như hình vẽ : Io * IC Khi k mở, chỉ số các đồng hồ đo : A * W o It k Ao = 20 A Zt V C V = 220 V A A 1 2 W = 3000 W Khi k đóng, chỉ số các đồng hồ đo : Ao = 15 A Tìm : R, X, Z, cos của tải C, XC, IC, QC của tụ P, Q, S, cos toàn mạch sau khi đóng k 26 13
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2