Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 2 - Nguyễn Kim Đính

Chia sẻ: Estupendo Estupendo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 2 - Mạch điện hình sin. Chương này gồm có những nội dung chính: Khái niệm chung về hàm sin, áp hiệu dụng và dòng hiệu dụng, biểu diễn áp sin và dòng sin bằng vectơ, quan hệ áp - dòng của tải, tổng trở vectơ và tam giác tổng trở của tải, công suất tiêu thụ bởi tải,… Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 2 - Nguyễn Kim Đính

Chương 2. Mạch Điện Hình Sin 2.1 Khái Niệm Chung Về Hàm Sin Từ Chương 2, Áp và Dòng qua PT trên H 2.1 có Dạng Sin u = Um si n( t +  ) (2.1) i = I m si n( t +  ) H 2.1 u « (U m ,  ) ; Um = Bieâ n Ñ oäAÙ p;  = Pha AÙ p ! (2.2) i « (I m , ) ; I m = Bi eâ n g;  = P ha D oø n Ñ oäD oø ng !  =   = Pha AÙ p Pha Doø ng (2.3)  φ là Góc Chạâm Pha Của Dòng So Với Áp 1
2.2 Áp Hiệu Dụng (AHD) Và Dòng Hiệu Dụng (DHD) 1. Trị HD của 1 hàm x(t) tuần hoàn chu kỳ T. 1 T 2 (2.4) X = ò x (t ) dt T  2. AHD và DHD của Áp Sin và Dòng Sin (2.1) Um Im U = ; I = (2.5) 2 2 Chế độ làm việc của 1 PT trong mạch sin được xác định bởi ! 2 cặp số (U, θ) và (I, ) (H2.2) u = U 2 si n( t +  ) « (U ,  ) (2.6) i = I 2 sin( t +  ) « ( I ,  ) 2 H 2.2
2.3. Biểu Diễn Áp Sin Và Dòng Sin Bằng Vectơ (H2.3) 1. Áp Vectơ là vectơ U có:  Độ lớn = U  Hướng: tạo với trục x 1 góc = θ 2. Dòng Vectơ là vectơ I có:  Độ lớn = I  Hướng: tạo với trục x 1góc = a H 2.3 ! Ta có Sự Tương Ứng 1 – gióng – 1: u « (U ,  ) « U vaøi « ( I ,  ) « I (2.7) N eá u i1 « I 1 vaøi2 « I 2 ! (2.8) t hì i1 ± i 2 « I 1 ± I 2 3
2.4. Quan Hệ Áp – Dòng Của Tải TẢI là 1 tập hợp PT R, L, C nối với nhau và ! chỉ có 2 Đầu Ra. (1 Cửa) Chế Độ Hoạt Động của Tải xác định ! bởi 2 cặp số (U, q) và (I, a) H 2.4 U (2.9) Tổng Trở (TT) của Tải = Z = ( Z > 0) I Góc Của Tải =  =   ( 90 £  £ 90 ) (2.10) ! Mỗi Tải được đặc trưng bởi 1 CẶP SỐ (Z, j) 4
1. Mạch. a. Sơ đồ và đồ thị vectơ (H2.5) a) b) H 2.5 b. TT và góc R = Điện Trở của PT Điện Trở (2.11) UR (2.12) ZR = = R;  R =  R  R = 0 IR (2.13) Mạch R  (R, 0o) 5
2. Mạch L a. Sơ đồ và đồ thị vectơ (H2.6) a) b) H 2.6 b. TT và góc XL = wL = Cảm Kháng của PT Điện Cảm (2.14) UL ZL = = X L ;  L =  L  L = + 90 (2.15) IL Mạch L  (XL, 90o) (2.16) 6
3. Mạch C a. Sơ đồ và đồ thị vectơ (H2.7) a) H 2.7 b) b. TT và góc 1 XC = = D ung Khaù n g cuû a PT Ñi eä n Dung (2.17) C UC ZC = = X C ; C = C  C = 90 (2.18) IC M aïch C « (X C , 90 ) (2.19) 7
4. Mạch RLC Nối Tiếp a. Sơ Đồ Và Đồ Thị Vectơ (H2.8) a) H 2.8 b) b. TT và Góc X = X L X C = Ñ ieä n K haù a M aïch RL CN T (2.20) n g (Ñ K ) cuû U X Z= = R 2 + X 2 ;  =   = t an 1 (2.21) I R M aïch RL C Noái Tieá p « (Z, ) (2.22) 8
5. Mạch RLC song song a. Sơ đồ (H2.9) và đồ thị vectơ (H 2.8b) b. TT và Góc  G = 1/R = Điện Dẫn của R (2.23)  BL = 1/XL = Cảm Nạp của L (2.24)  BC = 1/XC = Dung Nạp của C (2.25) H 2.9 B = BL – BC = Điện Nạp (ĐN) của Mạch RLCSS (2.26) U 1 1 B Z= = ;  =   = t an (2.27) I 2 G + B 2 G Y = 1/Z = I/U = Tổng Dẫn (TD) của Mạch RLCSS (2.28) 9
2.5 TT Vectơ và Tam Giác TT(TGTT) của Tải  TT vectơ Z có độ lớn Z và hướng   TGTT có cạnh huyền S và 1 góc bằng  R = Zcos = ĐT Tương Đương (ĐTTĐ) của Tải (2.29) X = Zsin = ĐK Tương Đương (ĐKTĐ) của Tải (2.30) 1. Tải Cảm (H 2.10a) 0 <  < 90 R > 0 v aø X > 0 (2.31) m pha  so vôù i chaä iu 10 H 2.10a
2. Tải dung (H 2.10b) 90 <  < 0 R > 0 vaøX < 0 (2.32) i n hanh pha (  ) so vôù i u H 2.10b 3. Tải cộng hưởng (H 2.10c) = 0 R > 0 vaøX = 0 (2.33) i cuø n g pha vôù iu H 2.10c 11
4. Tải Thuần Cảm (H 2.10d)  = + 90 R = 0 vaøX > 0 (2.34) m ph a 90 so vôù i ch aä i u H 2.10d 5. Tải thuần dung (H 2.10e)  = 90 R = 0 vaøX < 0 (2.35) i nh anh ph a 90 so vôù i u H 2.10e 12
2.6. CS Tiêu Thụ Bởi Tải (H 2.11) 1. Tải tiêu thụ 3 loại CS là Tác Dụng P(W); Phản Kháng Q(var) và Biểu Kiến S (VA). S = UI; P = Scos; Q = Ssin (2.36) H 2.11 2. CS P và Q tiêu thụ bởi R, L, C là: PR = RI R2 , PL = 0, PC = 0 (2.37) QR = 0, QL = X L I L2 , QC = X C I C2 3. Nếu tải gồm nhiều PT Rk, Lk, Ck thì: 2 P = UI cos  = å PRk = å Rk I Rk (2.38) Q = UI si n  = å QL k + å QCk = å X L k I L2 k å X Ck I Ck 2 (2.39) 13
4. CS Vectơ và Tam Giác CS (TGCS) của Tải (H 2.12)  CS vectơ S có độ lớn S và hướng   TGCS có cạnh huyền S và 1 góc bằng  ! TGCS ñoà n g daïn g vôù i TGTT ! S = I 2 Z; P = I 2 R; Q = I 2 X (2.40) a) H 2.12 b) Tải Cảm thực tế tiêu thụ P và tiêu thụ Q (H 2.12a) Tải Dung thực tế tiêu thụ P và phát ra Q (H 2.12b) 14
2.7 Biểu Diễn Vectơ của Áp Dòng, TT, và CS của Tải (H 2.13) a) b) c) H 2.13 d) 15
2.8 Hệ Số Công Suất (HSCS) 1. HSCS của Tải Trên H 2.11 là: P P H SCS = = = cos  (2.41) S UI   = Góc HSCS của Tải (= Góc của Tải) ! Tải Cảm có HSCS trễ, Tải Dung có HSCS sớm. 2. Sự Quan Trọng của HSCS của Tải. a) H 2.14 b) 16
Trên H 2.14a, Nguồn Áp có AHD Up cấp điện cho Tải có AHD U và TGCS trên H 2.14b, qua Đường Dây có ĐT Rd. Ta có:  Dòng dây Id = Dòng tải I = P (2.42)  Tổn Hao (TH) trên dây = Pth = U cos  Rd I 2 (2.43)  CS phát = PP = P + Pth (2.44)  Hiệu Suất (HS) tải điện = P % = ´ 100 (2.45) ! Nếu cos P + Pth  thì I ¯, Pth ¯, PP ¯ vaø %  Phải tìm cách nâng cao HSCS của tải. 17
3. Nâng cao HSCS của tải bằng tụ bù a) H 2.15 b) Ta muốn nâng HSCS của tải trên H 2.15 từ cosj lên cos1 bằng cách ghép 1 tụ điện C // tải để được tải mới (P1, Q1, cosj1).  P1 = P + Pc ¹ P (2.46)  Q1 = Q + Qc Þ Qc = Q1 Q = P (t an 1 t an  ) (2.47) P (t an  t an 1 ) (2.48) C= U 2 18
2.9 Đo CSTD Bằng Watthế (H 2.16)  M và N là hai MMC nối với nhau tại 2 nút A và B.  Cuộn dòng và cuộn áp của W có 2 đầu; 1 đầu đánh dấu (+). H 2.16 ! Nếu chọn CQCD () đi vào đầu + của W và CQCA (+, – ) có đầu + là đầu + của W thì Số chỉ của W = P = UIcosj (2.49) = CSTD tiêu thụ bởi N = CSTD phát ra bởi M ! Tiêu Thụ CS âm  Phát Ra CS dương 19
2.10 Số Phức (SP) 1. Định Nghĩa  Đơn vị ảo j: j2 = – 1 (2.50)  SP: A = a +jb (2.51) a = ReA = Phần thực của A B = ImA H 2.17 = Phần ảo của A A* = a – jb = SP liên hợp (SPLH) của A (2.52) 20