ĐÁP ÁN NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI CỦA CÁC HỌC PHẦN ĐÀO TẠO THEO HỆ THỐNG TÍN CHỈ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG 1a

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ Bộ môn: Đo lường & ĐKTĐ

Thái nguyên ngày tháng năm 2008

ĐÁP ÁN NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI CỦA CÁC HỌC PHẦN

ĐÀO TẠO THEO HỆ THỐNG TÍN CHỈ

KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG 1a

1. Mã số học phần: 40251

2. Số tín chỉ:03

3. Ngành (chuyên ngành ) đào tạo: Kỹ thuật điện, SPKT điện

4. Nội dung đáp án:

4.1. CÂU HỎI LOẠI 1 (2 ĐIỂM)

y =∆

−

1. Trình bày sơ đồ cấu trúc thiết bị đo kiểu so sánh. Đáp án: 1.1. cấu trúc thiết bị đo kiểu so sánh (0,5 điểm)

Có: Trong thiết bị đo kiểu so sánh đại lượng vào x thường được biến đổi thành đại lượng trung gian yx qua một phép biến đổi T: yx= T.x Sau đó yx được so sánh với đại lượng bù yk . k

Có thể căn cứ vào thao tác so sánh để

phân loại các phương pháp đo khác nhau.

1.2. Phân loại phương pháp đo căn cứ

ằng(Hình

vào điều kiện cân bằng (0,75 điểm) a) Phương pháp so sánh kiểu cân b 1.4)

Trong phương pháp này, đại lượng vào so sánh: yx = const ; đại lượng bù yk =

const

x- yk

0→

Tại điểm cân bằng : = yy∆

εy 0≠→∆

b) Phương pháp so sánh không cân bằng (Hình 1.5)

Cũng giống như trường hợp trên song

1.3. Phân loại phương pháp đo căn cứ vào cách tạo điện áp bù (0,75 điểm)

a) Phương pháp mã hoá thời gian Trong phương pháp này đại lượng vào yx= const còn đại lượng bù yk cho tăng tỉ lệ với thời gian t:

t x =→

y x 0y

yk= y0.t (y0= const) Tại thời điểm cân bằng yx = yk = y0 .tx

Đại lượng cần đo yx được biến

thành khoảng thời gian tx

Ở đây phép so sánh phải thực

(

)

sign

y =∆

−

hiện một bộ ngưỡng

1 ⎧ ⎨ 0 ⎩

yy x k ≥ y y <

b) Phương pháp mã hoá tần số xung.

- Trong phương pháp này đại lượng vào yx cho tăng tỉ lệ với đại lượng cần đo x và khoảng thời gian t: yx = t.x, còn đại lượng bù yk được giữ không đổi.

Tại điểm cân bằng có:

yx=x.tx= yk=const Suy ra fx = 1/tx = x/yk.

≥

sign y

(

)

y ∆ =

−

1 ⎧ = ⎨ ⎩

Đại lượng cần đo x đã được biến thành tần số fx. Ở đây phép sánh cũng phải thực hiện một bộ ngưỡng .

c) Phương pháp mã hoá số xung

Trong phương pháp này đại lượng vào yx=const, còn đại lượng bù yk

cho tăng tỉ lệ với thời gian t theo quy luật bậc thang với những bước nhảy không đổi yo gọi là bước lượng tử.

−

( 1 t

)

T=const gọi là xung nhịp.

∑

1 =

Ta có: Yk = yo

Tại điểm cân bằng đại lượng vào yx được biến thành số xung Nx.

yx= Nx . y0

≥

sign y

(

)

y ∆ =

−

1 ⎧ = ⎨ ⎩

Sai số của phương pháp này là không lớn hơn một bước lượng tử . Để xác định được điểm cân bằng, phép so sánh cũng phải thực hiện một bộ ngưỡng

2. Sai số phụ là gì, cho 2 ví dụ minh hoạ. Đáp án: 2.1. Sai số phụ:(1 điểm)

* Thiết bị đo phải thu năng lượng từ đối tượng đo dưới bất kì hình thức nào để biến thành đại lượng đầu ra của thiết bị. Tiêu thụ năng lượng thể hiện ở phản tác dụng của thiết bị đo lên đối tượng đo gây ra những sai số mà ta thường biết được nguyên nhân gọi là sai số phụ về phương pháp. Trong khi ®o ta cè g¾ng phÊn ®Êu sao cho sai sè nµy kh«ng lín h¬n sai sè c¬ b¶n cña thiÕt bÞ.

Tæn hao n¨ng l−îng víi m¹ch ®o dßng ¸p lµ: ∆PA= RA. I2. ∆PU = U2/ RV. VËy ta t¹m tÝnh sai sè phô do ¶nh h−ëng cña tæng trë vµo lµ: γI= RA / Rt ; γU = Rt / RV. RA: §iÖn trë cña ampemet hoÆc phÇn tö ph¶n øng víi dßng RV: §iÖn trë cña v«nmÐt hoÆc phÇn tö ph¶n øng víi ¸p Rt: §iÖn trë t¶i.

2.2.Ví dụ minh họa (Mỗi ví dụ được 0,5 điểm).

2.2.1 Ví dụ 1 :

Phân tích sai số phụ khi đo áp trên hình 1.9.

Xét mạch điện như hình vẽ

- Giả sử cần kiểm tra điện áp UAO

Theo lý lịch [ UAO ]= 50±2 (V)

- Xác định điện áp trên R2 khi không có Volmet (K

mở) và khi có Volmet (K đóng):

+ Xét khi chưa đo (K mở), ta có ngay:

UAO = 50 (V)

+ Xét khi đo (K đóng).

Giả sử RV = 100 kΩ. Vậy điện áp đo được:

33,3(

)

⋅

' AO

5 10 .10 5 10 10 +

R R 2 V R R + 2 V

R 1

100 5 10 .10 5 10 10 +

U R R 2 V R R + 2 V

Vậy điện áp UAO sai số từ 33,3 (V) lên 50 (V) chính là sai số phụ về phương pháp

do ảnh hưởng của Volmet sinh ra. 3. Trình bày nguyên lý làm việc của cơ cấu đo từ điện. Đáp án: 3.1. Loại cơ cấu có một khung dây động (1 điểm) 1. Hình vẽ (0,5 điểm)

2. Nguyên lý làm việc (0,5 điểm)

Khi ta cho dòng điện một chiều I chạy vào khung dây, dưới tác dụng của từ trường nam châm vĩnh cửu trong khe hở không khí, các cạnh của khung dây sẽ chịu tác dụng một lực điện từ có trị số xác định theo biểu thức: BlWI

l là Chiều dài tác dụng của khung dây W là số vòng dây I là trị số dòng điện

Trong đó: B là trị số cảm ứng từ trong khe hở không khí

- Ta thấy 2 cạnh của khung dây cùng chịu tác dụng của lực F nhưng ngược chiều nhau

nên sẽ tạo ra mômen quay Mq quay khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu một góc α. Mq được tính theo biểu thức:

BldWI BSWI =

d 2

Mq = 2

d: Kích thước ngang của khung dây :l diện tích bề mặt khung dây S .

Khi khung dây quay thì lò xo phản sẽ sinh ra mômen phản được tính:

Mp = D.α

α=

.I S I

Trong đó D là hệ số phản kháng phụ thuộc vào tính chất vật lý của lò xo. Dưới tác động đồng thời của hai mômen quay và mômen phản, phần động của cơ cấu sẽ dừng lại ở vị trí cân bằng:

BSW D

const

Mq = Mp (cid:217) BSWI=Dα (cid:217)

B S W . . D Ta thấy α tỉ lệ bậc nhất với I. Vậy từ góc quay ta xác định được dòng điện cần đo

là độ nhạy của cơ cấu theo dòng điện. Ở đây

3.2.loại cơ cấu có hai khung dây động(Logomet từ điện) (1 điểm) 1. Hình vẽ (0,5 điểm)

điểm) chiều

2. Nguyên lý làm việc (0,5 I1, Khi ta cho các dòng một I2 chạy vào các cuộn dây động. Dưới tác dụng của từ trường nam châm vĩnh cửu sẽ tạo ra các mô men quay M1, M2 với:

M1 = B1S1W1I1. M2 = B2S2W2I2.

Vì khe hở không khí là không đều cho nên cảm ứng từ B phụ thuộc vị trí của khung dây động:

S1W1I1;

( )α1f )α2f (

)α1f (cid:198) M1 = ( )α --> M2 =

.S2W2 I2. B1 = B2= f2 (

)α1f (

Vì không có lò xo phản nên phần động sẽ cân bằng khi M1 = M2. Ta có: .S2W2 I2 S1W1I1 =

I I

)α2f ( ( ) f WS α 1 1 ) ( f WS α 2 2

Vậy

I I

⎞ ⎟⎟ ⎠

⎛ ⎜⎜ ⎝

Giải phương trình này ta tìm được quan hệ: α =

4. Trình bày nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện động.

Đáp án:

4.1.Lo¹i cã mét khung d©y ®éng(1 điểm)

cuén d©y tÜnh

cuén d©y ®éng

H×nh 2.6 C¬ cÊu chØ thÞ ®iÖn ®éng

1. Hình vẽ (0,5 điểm)

2. Nguyªn lý lµm viÖc(0,5 điểm)

-XÐt khi cho c¸c dßng ®iÖn mét chiÒu I1 vµ I2 vµo c¸c cuén d©y phÇn tÜnh vµ ®éng, trong lßng cuén d©y tÜnh sÏ tån t¹i mét tõ tr−êng. Tõ tr−êng nµy sÏ t¸c ®éng lªn dßng ®iÖn ch¹y trong cuén d©y ®éng vµ t¹o ra m« men quay: :

dWe αd

Mq =

2 IL 11

2 22

+ IIMIL 21

1 2

N¨ng l−îng tõ tr−êng tÝch luü trong lßng cuén d©y lµ:

Trong ®ã L1, L2 lµ ®iÖn c¶m cña c¸c cuén d©y vµ chóng kh«ng phô thuéc vµo gãc

quay α. M12 lµ hç c¶m cña hai cuén d©y, M12 thay ®æi khi phÇn ®éng quay.

II 21

dWe α d

dM 12 α d

M« men quay Mq =

- XÐt khi hai dßng ®iÖn ®−a vµo c¸c cuén d©y lµ dßng ®iÖn xoay chiÒu th×:

ii 21

dM 12 α d

Mq(t) =

gi¶ sö i1 = I1msinωt vµ i2 =I2msin(ωt-Ψ) Do phÇn ®éng cã qu¸n tÝnh mµ kh«ng kÞp thay ®æi theo gi¸ trÞ tøc thêi cho nªn thùc

cos

sin

sin(

) ψωω

−

tÕ lÊy theo gi¸ trÞ trung b×nh trong mét chu kú:

II 21

I 1 2 mm

dt)t(M q

dM 12 d α

1 Mq = ∫ T

dM 12 d α

1 = ∫ T 0

Víi ψ lµ gãc lÖch pha gi÷a hai dßng ®iÖn; I1, I2 lµ c¸c gi¸ trÞ hiÖu dông cña dßng

cos

M q

II 21

IIK . . 1

dM 12 d α

cos

®iÖn lÇn l−ît ch¹y trong c¸c cuén d©y tÜnh vµ ®éng. Tãm l¹i, trong mäi tr−êng hîp ta ®Òu cã:

II 21

dM 12 d α

cos

= Dα Khi Mq = Mp ⇒

II 21

IIK . . 1

1 D

dM 12 d α

VËy

Lo¹i cã hai khung d©y ®éng hay l«g«mÐt ®iÖn ®éng(1 điểm)

1. Hình vẽ (0,5 điểm)

Cuén d©y tÜnh Nam ch©m vÜnh

Khung d©y ®éng

Đáp án:

H×nh 2.7 L«g«mÐt ®iÖn ®éng

2. Nguyªn lÝ lµm viÖc

Khi cho hai dßng ®iÖn xoay chiÒu i, i1, i2 lÇn l−ît ch¹y vµo cuén d©y tÜnh vµ c¸c cuén d©y ®éng, trong lßng cuén d©y tÜnh sÏ cã mét tõ tr−êng. Tõ tr−êng nµy sÏ t¸c ®éng lªn dßng ®iÖn ch¹y trong c¸c cuén d©y ®éng sinh ra c¸c m« men Mq1, Mq2.

II .

∗ ∗ II ,

1 q

dM 1 d α

⎛ cos ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠ ∗ ∗ II ,

II .

dM 2 d α

⎞ ⎟ ⎠

⎛ cos ⎜ ⎝ Víi M1, M2 lµ hÖ sè hç c¶m gi÷a cuén d©y tÜnh vµ lÇn l−ît c¸c cuén d©y ®éng. Ng−êi ta bè trÝ sao cho c¸c m«men nµy ng−îc chiÒu nhau, vËy khi c©n b»ng phÇn ®éng, ta cã Mq1 = Mq2

. II

∗ ∗ , II

. II

∗ ∗ , II

dM 1 d α

dM 2 d α

⎛ cos ⎜ ⎝

⎞ =⎟ ⎠

⎛ cos ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

∗ ∗ II ,

d α

→

∗ ∗ II ,

d α

⎛ cos ⎜ ⎝ ⎛ cos ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎠

=α

I 2 I

cos cos

β β 1

⎛ ⎜⎜ ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠

Gi¶i ph−¬ng tr×nh trªn, ta ®−îc:

Víi I1, I2 lµ c¸c gi¸ trÞ hiÖu dông cña c¸c dßng ®iÖn i1, i2; β1, β2 lµ gãc lÖch pha gi÷a

dßng ®iÖn i , i1 vµ i , i2

5. Trình bày mạch biến đổi từ cơ số 10 sang chỉ thị 7 thanh

Đáp án:

§Çu vµo lµ c¸c sè tù nhiªn tõ 0 ÷ 9, ®Çu ra lµ chØ thÞ b¶y thanh b»ng ®ièt ph¸t quang.

XuÊt ph¸t tõ thùc tÕ ta cã b¶ng tr¹ng th¸i nh− sau (1 điểm):

Tr¹ng th¸i c¸c phÇn tö

Sè thËp ph©n

0 (X0)

1 (X1)

2 (X2)

3 (X3)

4 (X4)

5 (X5)

6 (X6)

7 (X8)

B¶ng 2.2 B¶ng tr¹ng th¸i biÕn ®æi tõ sè nhÞ ph©n sang thËp ph©n

8 (X8)

9 (X9)

Tõ b¶ng tr¹ng th¸i ta cã thÓ viÕt ®−îc ph−¬ng tr×nh nh− sau (víi sè thø tù c¸c thanh

nh− phÇn tr−íc) (1 điểm)

Y1 = X0 + X2 +X3 + X5 + X6 +X7 + X8 + X9

Y2 = X0 +X1+ X2 +X3 +X4+X7 + X8 + X9

Y3 = X0 + X1 +X3 +X4+ X5 + X6 +X7 + X8 + X9

Y4 = X0 + X2 +X3 + X5 + X6 + X8 + X9

Y5 = X0 + X2 + X6 + X8

Y6 = X0 + X4+ X5 + X6 + X8 + X9

X2 X4

X6 X8

X3 X5

X7 X9

H×nh 2.18 M¹ch biÕn ®æi tõ

m· thËp ph©n sang chØ thÞ 7 thanh

Y7 = X2 +X3 +X4+ X5 + X6 + X8 + X9 Tõ ®©y ta cã thÓ thiÕt lËp m¹ch logic sau:

6. Tính toán sai số ngẫu nhiên với số lần đo có hạn (n ≤ 30 ).(2 điểm)

Quá trình gia công được tiến hành theo các bước như sau:

+ Bước1: Tính giá trị trung bình Kỳ vọng toán học được lấy là trung bình cộng của n lần đo.

∑ k ==

[ ] xM

1 n

+ Bước 2: Xác định các sai số dư

_ n= 1i

x − ;

δ = i

+ Bước 3: Độ lệch bình quân phương của đại lượng đo

−

x i

2 δ i

Đáp án:

)2

∑

x i n

1 =

⎛ −∑ x ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

σ x

( n

−

1 i = n −

i 1 = 1 −

+ Bước 4: Xác định độ lệch bình quân phương trung bình đại số

Nếu ta lấy kết quả là giá trị trung bình của n lần đo thì phương sai sẽ giảm đi n

lần

−

x i

2 δ i

∑

σ x

−

1 i = n −

σ x n

( 1 = ( n n

) ) 1

+ Bước 5: Sai số ngẫu nhiên được tính:

∆x = kst.

xσ

Trong đó: kst là hệ số Student, nó phụ thuộc vào số lần thu thập n và xác suet yêu

cầu p. Hệ số kst được tra trong sổ tay kỹ thuật: kst = f(n,p)

+ Bước 6 : Kết quả đo được tính

x i

∑

x i

1 =

⎛ x −⎜ i ⎝

⎞ ⎟ ⎠

= ± ∆ =

∑ n

1 n ( n n −

∑ 1 i = ) 1

Chú ý: Trong thực tế có những lần thu thập số liệu cho kết quả không đáng tin cậy

(và ta thường gọi là nhiễu của tập số liệu). Ta phải loại bỏ lần đo này nhờ thuật toán sau:

thì

iδ δ≥

Sau khi tính σ ta so sánh các iδ với 3σ với i=1 đến n, nếu lần đo nào có

phải loại bỏ lần đo đó và tính lại từ đầu với ( n-1) phép đo còn lại. Có thể chứng minh rằng việc loại bỏ đó đã đảm bảo độ tin cậy 99,7%.

y = f (x1,x2,…xn)

Ta cã:

...

dx 1

ndx

y ∂ x ∂

y ∂ x ∂ Sai sè tuyÖt ®èi cña phÐp ®o gi¸n tiÕp ®−îc ®¸nh gi¸

y ∆ =

... + +

∆

(1 20) −

x n

x ∆ k

x ∆ 1

x ∆ 2

y ∂ x ∂ n

y ∂ x ∂ k

y ∂ x ∂ 1

y ∂ x ∂ 2

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

n ∑ k 1 =

∆x1, ∆x2, …∆xn: sai sè tuyÖt ®èi cña phÐp ®o c¸c ®¹i l−îng trùc tiÕp x1, x2,…xn.

7. Tính toán sai số gián tiếp, cho ví dụ. Đáp án: 7.1. Tính toán sai số gián tiếp(1 điểm) Gi¶ sö cã 1 phÐp ®o gi¸n tiÕp ®¹i l−îng y th«ng qua c¸c phÐp ®o trùc tiÕp x1,x2,..xn

...

=γ y

2 x

2 x 1

2 nx

∆ y y

∂ y ∂ x

⎛ ∆ x ⎜⎜ y ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠

⎛ ∆ x ⎜⎜ y ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠

⎞ ++⎟⎟ ... ⎠

⎛ ⎜⎜ ⎝

⎞ γ++γ+γ=⎟⎟ ⎠

⎛ ⎜⎜ ⎝

(cid:131) Sai sè t−¬ng ®èi cña phÐp ®o gi¸n tiÕp ®−îc tÝnh lµ:

Trong ®ã: γx1, γx2, …, γxn lµ sai sè t−¬ng ®èi cña c¸c phÐp ®o trùc tiÕp x1, x2,…,xn

B¶ng 1.2 B¶ng tÝnh sai sè tuyÖt ®èi vµ sai sè t−¬ng ®èi cña 1 sè hµm y th−êng gÆp

y/y

y ∆=γ

( ∆

)

Sai sè t−¬ng ®èi Hµm y Sai sè tuyÖt ®èi ∆y

( ∆±

)

( ∆+

) x 1 x(

( ∆+ x 2 + )x 2

x1 + x2

( ∆

)

( ∆

2 1

2 2

⎛ ∆ x ⎜⎜ x ⎝

⎞ +⎟⎟ ⎠

⎛ ∆ x ⎜⎜ x ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠

( ∆

)

( ∆

)

2 1

2 2

x x

+ 4 x 2

⎛ ∆ x ⎜⎜ x ⎝

⎞ +⎟⎟ ⎠

⎛ ∆ x ⎜⎜ x ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠

x1.x2

−1 nx n ∆ x

⎛ ∆ x ⎜ x ⎝

⎞ ⎟ ⎠

7.2. VÝ dô (1 điểm) Ng−êi ta sö dông AmpemÐt vµ VolmÐt ®Ó ®o ®iÖn trë b»ng ph−¬ng ph¸p gi¸n tiÕp. AmpemÐt cã thang ®o lµ 1A, cÊp chÝnh x¸c lµ 1. VolmÐt cã thang ®o lµ 150V, cÊp chÝnh x¸c 1.5. Khi ®o ta ®−îc sè chØ cña hai ®ång hå lµ: I = 1A, U =100V

H·y tÝnh sai sè tuyÖt ®èi vµ t−¬ng ®èi cña phÐp ®o ®iÖn trë trªn. Bµi lµm + Sai sè tuyÖt ®èi cña AmpemÐt lµ: ∆I = DI γ% = 1. 1/100 = 0.01(A) + Sai sè tuyÖt ®èi cña VolmÐt lµ: ∆U = Duγ% = 150.1.5/100=2.25(V) + Gi¸ trÞ ®iÖn trë theo phÐp ®o lµ:

25.2*1

2 01.0*

2 UI ∆

2 IU ∆

46.2

Ω

±=

∆R =

100 1

+ 4 I

R = U/I =100/1 =100(Ω) + Sai sè tuyÖt ®èi cña phÐp ®o ®iÖn trë lµ:

100

±=

+ Sai sè t−¬ng ®èi cña phÐp ®o ®iÖn trë

R ∆ R

U ⎛ ∆ ⎜ U ⎝

2 ⎞ +⎟ ⎠

I ⎛ ∆ ⎜ I ⎝

⎞ ⎟ ⎠

100

024.0

100

%4.2

±=

25.2 100

01.0 1

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

⎛ ⎜ ⎝

2 ⎞ +⎟ ⎠

*100 =

8. Trình bày nguyên lý làm việc của cơ cấu đo cảm ứng. Đáp án: 8.1.Hình vẽ (1 điểm).

Ix1

Ix2

M21

M12

F2

F1

H×nh 2.11 C¬ cÊu chØ thÞ c¶m øng

8.2.Nguyªn lý lµm viÖc(1 điểm)

Khi cho dßng ®iÖn i1 vµo cuén d©y 1 th× cuén d©y 1 t¹o ra tõ th«ng φ1 xuyªn qua ®Üa

nh«m, dßng ®iÖn i2 vµo trong cuén d©y 2 t¹o ra tõ th«ng φ2 còng xuyªn qua ®Üa nh«m.

Tõ th«ng φ1 c¶m øng trªn ®Üa nh«m søc ®iÖn ®éng e1 chËm pha h¬n φ1 mét gãc π/2. Tõ th«ng φ2 c¶m øng trªn ®Üa nh«m søc ®iÖn ®éng e2 chËm pha h¬n φ2 mét gãc π/2. V× ®Üa nh«m ®−îc coi nh− rÊt nhiÒu vßng d©y ®Æt s¸t nhau, cho nªn E1, E2 sÏ t¹o ra trªn ®Üa nh«m c¸c dßng ®iÖn xo¸y ix1 vµ ix2 chËm pha h¬n so víi e1 vµ e2 c¸c gãc α1 vµ α2 v× ngoµi ®iÖn trë thuÇn cßn cã thµnh phÇn c¶m øng, tuy nhiªn do c¸c thµnh phÇn c¶m øng ®ã rÊt nhá nªn ta gi¶ thiÕt c¸c gãc α1 vµ α1 ≈ 0

Do cã sù t−¬ng hç gi÷a tõ th«ng φ1, φ2 víi c¸c dßng ®iÖn ix1 vµ ix2 mµ sinh ra c¸c lùc

φ1

φ2

F1 vµ F2 vµ c¸c m« men t−¬ng øng lµm quay ®Üa nh«m

γ1

Ix1

Ta xÐt c¸c m«men thµnh phÇn nh− sau: M11 lµ m«men sinh ra do φ1 t¸c ®éng lªn ix1

Ix2

M12 lµ m«men sinh ra do φ1 t¸c ®éng lªn ix2 M21 lµ m«men sinh ra do φ2 t¸c ®éng lªn ix1 M22 lµ m«men sinh ra do φ2 t¸c ®éng lªn ix2 Gi¸ trÞ tøc thêi cña m«men quay M1t do sù

H×nh 2.12 §å thÞ vect¬

t¸c ®éng t−¬ng hç gi÷a φ1 vµ dßng tøc thêi ix1 lµ:

M1t = Cφ1ix1 C: lµ hÖ sè tû lÖ Gi¶ sö: φ1 =φ1m sinωt, ix1 =Ix1m sin(ωt - γ), víi γ lµ gãc lÖch pha gi÷a φ1 vµ ix1

M1t = Cφ1mIx1m sinωt sin(ωt - γ) V× phÇn ®éng cã qu¸n tÝnh cho nªn ta cã m«men lµ ®¹i l−îng trung b×nh trong mét

sin

sin(

dt)

t γ−ω

chu kú T.

dtM t1

I m1xm1

∫

1 T

M =

= Cφ1Ix1cosγ Ta xÐt lÇn l−ît c¸c m«men trªn M11 = C11φ1Ix1 cos (φ1, Ix1) = C11φ1Ix1 cos (π/2) = 0 M12 = C12φ1Ix2 cos (φ1, Ix2) = C12φ1Ix2 cos (π/2 + ϕ ) = -C12φ1Ix2 sinϕ M21 = C21φ2Ix1 cos (φ2, Ix1) = C21φ2Ix1 cos (π/2-ϕ) = C21φ2Ix1sinϕ M22 = C22φ2Ix2 cos (φ2, Ix2) = C22φ2Ix2 cos (π/2) = 0 Nh− vËy m«men quay sÏ lµ tæng c¸c m«men thµnh phÇn: Mq = M12 + M21 M12 vµ M21 cã dÊu ng−îc nhau do vËy m«men tæng sÏ kÐo ®Üa nh«m vÒ mét phÝa duy

nhÊt:

Mq = - M12 + M21 = C12φ1Ix2 sinϕ + C21φ2Ix1sinϕ NÕu dßng ®iÖn t¹o ra φ1 vµ φ2 lµ h×nh sin vµ ®Üa nh«m lµ ®ång nhÊt(chØ cã ®iÖn trë

thuÇn) th× c¸c dßng ®iÖn xo¸y Ix1 vµ Ix2 sÏ tû lÖ víi tÇn sè vµ tõ th«ng sinh ra nã

Tøc lµ: Ix1 = C3fφ1, Ix2 =C4fφ2 Do vËy Mq = C12φ1 C4 f φ2 sinϕ + C21φ2 C3fφ1 sinϕ = (C12C4 + C21C3) fφ1φ2 sinϕ = Cfφ1φ2sinϕ Víi C = C12C4 + C21C3 lµ h»ng sè cña c¬ cÊu chØ thÞ c¶m øng trong ®Üa nh«m g©y tæn hao c«ng suÊt.

4.2. CÂU HỎI LOẠI 2 (2 ĐIỂM)

1. Yêu cầu về điện trở khi đo dòng và áp. Đáp án:

1.1.Khi ®o dßng ®iÖn (1 điểm)

Sai sè phô trong qu¸ tr×nh ®o l−êng sÏ ®−îc tÝnh:

≈

γ = p

R A R +

AI-I I

R A R t

R t Rt

H×nh 3.1 S¬ ®å ®o dßng ®iÖn

<< , v× RA

Ta thÊy sai sè do A g©y ra ®èi víi m¹ch t¶i cµng nhá nÕu ®iÖn trë cña AmpemÐt cµng nhá so víi ®iÖn trë t¶i.

Víi mét phô t¶i cã ®iÖn trë lµ Rt , cÊp chÝnh x¸c cña AmpemÐt sö dông lµ γ(hoÆc ®é chÝnh x¸c yªu cÇu cña m¹ch lÊy tÝn hiÖu dßng lµ γ) th× ®iÖn trë cña AmpemÐt ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn sao cho :

γP ≤ γ, hay ta cã RA ≤ Rt γ NÕu kh«ng ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn trªn, sai sè phô g©y ra sÏ lín h¬n sai sè yªu cÇu, lóc

γ+

1 (

)

R A R

⎛ ⎜⎜ ⎝

⎞ =⎟⎟ ⎠

®ã ta ph¶i sö dông c«ng thøc hiÖu chØnh:

1.2.Khi ®o ®iÖn ¸p (1 điểm)

XÐt khi ch−a m¾c volmet vµo m¹ch, ®iÖn ¸p

. E R t R + n

R t

trªn t¶i ®−îc tÝnh:

Trong ®ã: E lµ søc ®iÖn ®éng cña nguån, Rr lµ ®iÖn trë t¶i, Rn lµ néi trë cña nguån

XÐt khi m¾c volmet vµo m¹ch, ®iÖn ¸p Uv do volmet ®o ®−îc sÏ lµ:

U R t v R R + 0 v

R 0

R R t n R R + t n

; víi

®−îc Sai sè phô γP do volmÐt g©y ra

H×nh 3.3 S¬ ®å ®o ®iÖn ¸p

≈

γ p

U U − t U

R 0 +

R 0

R v

R 0 R v

tÝnh:

(NÕu

R0 << RV)

Ta thÊy sai sè phô do volmet g©y ra cµng nhá nÕu ®iÖn trë cña nã cµng lín so víi ®iÖn trë t¶i. V× thÕ yªu cÇu ®èi víi volmet lµ ®iÖn trë cµng lín cµng tèt. Thùc tÕ trªn c¸c thiÕt bÞ ®o hiÖn ®¹i hoÆc trªn ®ång hå v¹n n¨ng ng−êi ta ghi tæng trë vµo cña nã .

≥

R v

Víi mét phô t¶i cã ®iÖn trë Rt ®Æt trong m¹ch cã ®iÖn trë nguån Rn , nÕu dïng volmet cÊp chÝnh x¸c γ (hoÆc ®é chÝnh x¸c yªu cÇu cña m¹ch lÊy tÝn hiÖu ¸p lµ γ) th× ®iÖn

trë cña volmet ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn sao cho γP ≤ γ, hay ta cã: R 0 ; γ

NÕu kh«ng ®¶m ®iÒu kiÖn trªn, sai sè phô do volmet g©y ra lín h¬n sai sè cña b¶n

th©n c¬ cÊu chØ thÞ vµ ta ph¶i dïng c«ng thøc hiÖu chØnh. Ut = (1 + γp) Uv

2. Các phương pháp mở rộng giới hạn đo khi đo dòng điện. Đáp án:

2.1.§èi víi AmpemÐt mét chiÒu(1 điểm)

=⇒=

R R

§iÖn trë sun ®−îc m¾c song song víi c¬ cÊu ®o nh− h×nh vÏ 3.7 (Shunt = rÏ nh¸nh)

Ta cã: I = I0 + Is I R I R

I K 0

R 0 R s

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

H×nh3.7 Ph−¬ng ph¸p më réng thang ®o cho AmpemÐt mét chiÒu

Tõ ®ã ta cã:

R0 , gäi lµ hÖ sè ph©n dßng cña AmpemÐt. sR

Víi KI = 1 +

Khi biÕt R0, dßng ®iÖn ®Þnh møc lÖch toµn thang ®o I0, dßng cÇn

Cùc ¸p

®o I, ta cã thÓ tÝnh ®−îc:

= ⇒ =

R s

I I

R 0 −

Cùc dßng

(3-5)

2.2.§èi víi AmpemÐt xoay chiÒu (1 điểm)

a. Ph−¬ng ph¸p chia nhá cuén d©y H×nh 3.8

I W

H×nh 3.9 Ph−¬ng ph¸p chia nhá cuén d©y

a. Ph−¬ng ph¸p dïng biÕn dßng ®iÖn

Ta cã: I1W1 ≈ I2W2

Hay I1/I2 = W2/W1 = KI , KI gäi lµ

H×nh 3.10 S¬ ®å dïng BI ®Ó ®o dßng ®iÖn

hÖ sè m¸y biÕn dßng

Th«ng th−êng, ®Ó dÔ rµng cho viÖc chÕ t¹o vµ sö dông W1 chØ cã mét vßng, øng víi dßng ®iÖn I1 ë chÕ ®é ®Þnh møc theo mét d·y sè −u tiªn nµo ®ã; W2 nhiÒu vßng h¬n øng víi dßng I2 ë chÕ ®é ®Þnh møc lµ: I2®m = 1 A hoÆc I2®m = 5 A

VD: M¸y biÕn dßng : 100/5 ; 200/5; 300/ 5…

3. Các phương pháp mở rộng giới hạn đo khi đo điện áp. Đáp án:

3.1.Ph−¬ng ph¸p dïng ®iÖn trë phô (1 điểm)

H×nh3.13 Më réng thang ®o cho VolmÐt

⇒

U R

U x + R

U U

0 R

Víi: R0 ®iÖn trë cña c¬ cÊu ®o Rp lµ ®iÖn trë phô U0 ®iÖn ¸p ®Æt lªn c¬ cÊu Ux ®iÖn ¸p cÇn ®o Ta cã:

=⇒ K

U U

0 R

§Æt: Ku = ⇒ KuR0 = R0 + Rp ⇒ Rp =R0 (Ku -1)

U x 0U

U1(-)

U2(-)

U3(-)

Rp1

Rp2

Ku : Gäi lµ hÖ sè më réng thang ®o: Ku =

Rp3

H×nh 3.14 S¬ ®å volmÐt cã 3 thang ®o

VÝ dô: S¬ ®å ®iÖn cña 1 VolmÐt cã 3 giíi h¹n ®o

3.2.Ph−¬ng ph¸p dïng biÕn ®iÖn ¸p (1 điểm)

V× volmet cã ®iÖn trë lín nªn cã thÓ coi biÕn ®iÖn ¸p lu«n lµm viÖc ë chÕ ®é kh«ng t¶i:

K U

U W 1 ≈ U W 2

H×nh 3.15 Dïng BU ®o ®iÖn ¸p lín

Ta cã:

§Ó tiÖn trong qu¸ tr×nh sö dông vµ chÕ t¹o ng−êi ta quy −íc ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña biÕn ®iÖn ¸p phÝa thø cÊp bao giê còng lµ 100V. Cßn phÝa s¬ cÊp ®−îc chÕ t¹o t−¬ng øng víi c¸c cÊp cña ®iÖn ¸p l−íi. Khi l¾p hîp bé gi÷a biÕn ®iÖn ¸p vµ VolmÐt ng−êi ta kh¾c ®é VolmÐt theo gi¸ trÞ ®iÖn ¸p phÝa s¬ cÊp

Gièng nh− BiÕn dßng ®iÖn, biÕn ®iÖn ¸p lµ p hÇn tö cã cùc tÝnh, cã cÊp chÝnh x¸c, vµ

ph¶i ®ù¬c kiÓm ®Þnh tr−íc khi l¾p ®Æt

4. Trình bày nguyên lý làm việc của điện thế kế tự động tự ghi. Đáp án:

4.1.Sơ đồ tóm tắt nguyên lý (1điểm)

Lo¹i nµy th−êng dïng ®o nhiÖt ®é lß t«i, ram, nhiÖt luyÖn,dïng nhËn d¹ng c¸c ®èi

t−îng lµ lß gia nhiÖt

- S¬ ®å tãm t¾t nguyªn lý nh− h×nh 3.23 B¨ng giÊy

H×nh 3.23 S¬ ®å nguyªn lý ®iÖn thÕ kÕ tù ®éng tù ghi

4.2.Qu¸ tr×nh ®o ®−îc chia lµm hai b−íc (1 điểm): *KiÓm tra ®é chÝnh x¸c cña c¸c ®iÖn ¸p

mÉu

*Qu¸ tr×nh ®o nhiÖt ®é

* Qu¸ tr×nh tù

H×nh 3.24: KÕt qu¶ qu¸ tr×nh tù ghi

ghi

5.Nguyên lý làm việc của Volmet số chuyển đổi trực tiếp.

Đáp án: 5.1VolmÐt sè chuyÓn ®æi trùc tiÕp kiÓu bï quÐt (1 điểm).

f0, T0

M¹ch hiÓn thÞ sè

M¹ch biÕn ®æi ®iÖn ¸p thµnh thêi

Ph¸t xung

§Õm 1

N10

∆U

§Õm 2

ChØ thÞ sè

D/A

H×nh 3.29 S¬ ®å volmÐt sè chuyÓn ®æi trùc tiÕp

UK(t)

∆UK

H×nh 3.30 D¹ng ®iÖn ¸p cña volmÐt sè chuyÓn ® æi trùc tiÕp kiÓu bï quÐt

Ux, Uk

5.2. VolmÐt sè chuyÓn ®æi trùc tiÕp kiÓu tuú ®éng (1 điểm)

• Nguyªn lý c¬ b¶n

∆k

Ux=N∆Uk

∆t

H×nh 3.32D¹ng ®iÖn ¸p bï

Vol mÐt sè chuyÓn ®æi trùc tiÕp kiÓu tuú ®éng cã Uk thay ®æi theo bËc thang b»ng nhau

§iÖn ¸p Ux ®−îc so s¸nh víi ®iÖn ¸p bï Uk , b¾t ®Çu tõ thêi ®iÓm t1 ®iÖn ¸p Uk t¨ng liªn tôc, mçi møc t¨ng lµ ∆Uk (lµ nh÷ng bËc thang b»ng nhau) cho ®Õn thêi ®iÓm t2 khi Ux ≈ Uk xuÊt hiÖn bÊt ph−¬ng tr×nh Ux – Uk < ∆Uk sÏ kÕt thóc qu¸ tr×nh ®o vµ cho ra kÕt qu¶ ë chØ thÞ sè.

Thêi gian gia c«ng ®−îc x¸c ®Þnh bëi sè møc l−îng tö lín nhÊt (Ndm) vµ thêi gian ∆t

cña mét møc l−îng tö. t0 = Ndm∆t

100

Dùa vµo sai sè l−îng tö yªu cÇu ®Ó x¸c ®Þnh Ndm

γk% =

100 2 γ

1 dmN

;

VolmÐt sè chuyÓn ®æi trùc tiÕp kiÓu tuú ®éng víi bé ®Õm thuËn nghÞch. Cã cÊu tróc

Ph¸t xung

U = Uk

N(10)

∆U

nh− sau:

>

§Õm thuËn nghÞch

ChØ thÞ sè

Ux < Uk

D/A

H×nh 3.33 CÊu tróc cña volmÐt sè kiÓu tuú ®éng víi bé ®Õm thuËn nghÞch

• V o l l m Ð t s è chuyÓn ®æi trùc tiÕp kiÓu tuú ®éng víi ®éng c¬ thuËn nghÞch.

S¬ ®å khèi nh− sau:

CTTT

∆U

N(10

N(2)

A/D

§C

D/D

ChØ thÞ sè

>

>p

D/A

5. Nguyên lý làm việc của Fazomet điện tử. Đáp án:

6.1.Sơ đồ (1điểm)

+ECC

H×nh 5.4 S¬ ®å phazomet ®iÖn tö

Ta ®−a ra s¬ ®å ®¬n gi¶n cña phazomet ®iÖn tö nh− sau:

6.2.Nguyên lý làm việc(2 điểm)

Hai tÝn hiÖu ®iÖn ¸p cÇn so s¸nh gãc pha ®−îc ®−a vµo hai ®Çu cña hai m¹ch khuÕch ®¹i qua hai biÕn trë R1 vµ R2. Khi ®o, ta ®iÒu chØnh c¸c vÞ trÝ con tr−ît trªn c¸c biÕn trë R1 vµ R2 sao cho ®iÖn ¸p ®Çu ra cña hai m¹ch khuÕch ®¹i lµ b»ng nhau, vµ ®−îc kiÓm tra b»ng c¸c Volmet V1, V2. Sau khi kiÓm tra UV1 = UV2 = U, ta ®o ∆U b»ng Volmet V råi suy ra gãc ϕ theo (5.5).

Umsinωt

T¹o xung

U10

U∑

§Ó tr¸nh ph¶i so s¸nh hai ®iÖn ¸p u1 vµ u2 ng−êi ta th−êng biÕn chóng thµnh nh÷ng xung vu«ng sau ®ã ®−a vµo bé céng ®¹i sè ®iÖn ¸p hay dßng ®iÖn nh− h×nh (5.5). Gi¶n ®å thêi gian nh− h×nh 5.6

M¹ch céng ®¹i sè

U20

Umsin(ωt-ϕ)

T¹o xung

H×nh 5.5 S¬ ®å nguyªn lý ®o gãc pha b»ng c¸ch céng trõ hai ®iÖn ¸p Tuú theo gãc lÖch pha gi÷a hai tÝn hiÖu, ®iÖn ¸p hay dßng ®iÖn ra tõ m¹ch céng thay

®æi. §iÖn ¸p nµy ®−îc ®o b»ng dông cô ®o chØnh l−u.

u1, u2

ωt

u10

ωt

u20

ωt

u∑

ωt

∆u

ωt

H×nh 5.6 Gi¶n ®å thêi gian ®iÖn ¸p

U b

ϕ U 2 π

Dùa trªn nguyªn t¾c nµy nhiÒu h·ng trªn thÕ giíi ®· chÕ t¹o dông cô ®o gãc lÖch pha

trong kho¶ng tõ (0 ÷ 1800) víi sai lÖch nhá h¬n 1%.

7. Nguyên lý làm việc của tần số kế chỉ thị số. Đáp án:

7.1.Sơ đồ nguyên lý (0,75 điểm)

Ufx

Bé vµo

Bé TX

Bé ®Õm

MF TS chuÈn f0

Bé chia tÇn

§K

T®o

H×nh 5.13 TÇn sè kÕ chØ thÞ sè 7.2.Nguyên lý làm việc(1,25 điểm): §Õm sè xung N t−¬ng øng víi sè chu kú cña tÇn sè cÇn ®o fx trong kho¶ng thêi gian

gäi lµ thêi gian ®o T®o.

Trong kho¶ng T®o ta ®Õm ®−îc N xung tØ lÖ víi tÇn sè ®o fx s¬ ®å khèi cña mét tÇn sè

kÕ chØ thÞ sè nh− sau :

M¹ch t¹o xung cã nhiÖm vô biÕn tÝn hiÖu h×nh sin hoÆc tÝn hiÖu xung cã chu kú thµnh 1 d·y xung cã biªn ®é kh«ng ®æi ( kh«ng phô thuéc vµo biªn ®é cña tÝn hiÖu vµo). nh−ng tÇn sè b»ng tÇn sè cña tÝn hiÖu vµo. M¸y ph¸t xung chuÈn fo = 1MHz. Bé chia tÇn sè víi c¸c nÊc cã hÖ sè chia lµ 10n. TÇn sè chuÈn fo = 1MHz ®−îc chia ®Õn 0,01 Hz. NghÜa lµ ë ®Çu ra cña m¹ch ®iÒu khiÓn theo 10n (n = 1,2,...,8) ta cã thÓ nhËn ®−îc kho¶ng thêi gian T®o = 10-6, 10-5, 10-4, 10-3, 10-2, 10-1, 1, 10 , 100s.

Kho¶ng thêi gian nµy sÏ ®iÒu khiÓn ®Ó më kho¸ K (kho¸ cã 2 ®Çu vµo). TÝn hiÖu fx

f f

theo ®Çu vµo thø hai sÏ ®i vµo bé ®Õm ra c¬ cÊu chØ thÞ.

T do T x

Sè xung mµ m¸y ®Õm ®Õm ®−îc sÏ lµ : T.K o T x

NÕu thêi gian ®o cã gi¸ trÞ lµ 1s th× sè xung N (tøc lµ sè c¸c chu kú) sÏ chÝnh lµ tÇn

sè cÇn ®o fx nghÜa lµ : fx = N.

M¹ch ®iÒu khiÓn phô tr¸ch viÖc ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh ®o : b¶o ®¶m thêi gian biÓu thÞ

f γ+

=γ fx

f ∆ f

1 Tf x

kÕt qu¶ ®o cì tõ 0,3÷5s trªn chØ thÞ sè, xo¸ kÕt qu¶ ®o ®−a vÒ tr¹ng th¸i 0 ban ®Çu tr−íc mçi lÇn ®o : ®iÒu khiÓn chÕ ®é lµm viÖc ; tù ®éng, b»ng tay, hay khëi ®éng bªn ngoµi; chän d¶i ®o tÇn sè (cho ra xung më kho¸ K) vµ cho ra xung ®iÒu khiÓn m¸y vµ sè. Sai sè cña phÐp ®o tÇn sè :

=γ fo

f ∆ f

T ∆ T

Víi

fx : lµ tÇn sè cÇn ®o (Hz) Ta thÊy r»ng sai sè cña phÐp ®o tÇn sè tØ lÖ nghÞch víi ®é lín cña tÇn sè cÇn ®o.

8.Ý nghĩa yêu cầu của việc đo điện trở. Đáp án:

8.1.ý nghÜa(0,5 điểm)

®iÖn trë lµ mét th«ng sè rÊt quan träng cña m¹ch ®iÖn vµ c¸c hÖ thèng cung cÊp ®iÖn, tuy nhiªn phÇn lín c¸c gi¸ trÞ cña chóng thay ®æi theo nhiÖt ®é, theo ®iÒu kiÖn m«i tr−êng. V× vËy khi l¾p r¸p, vËn hµnh c¸c m¹ch ®iÖn, khi thÝ nghiÖm, nghiÖm thu c¸c m¹ch ®iÖn, c¸c hÖ thèng cung cÊp ®iÖn, c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ … ta ph¶i tiÕn hµnh ®o vµ kiÓm tra c¸c gi¸ trÞ ®iÖn trë.

8.2.Ph©n lo¹i (0,5 điểm)

§iÖn trë th«ng th−êng ®−îc ph©n ra thµnh 3 nhãm:

+ §iÖn trë nhá: lµ c¸c ®iÖn trë cã gi¸ trÞ R < 1Ω

+§iÖn trë trung b×nh: lµ c¸c ®iÖn trë cã gi¸ trÞ 1Ω ≤ R < 0.1 M Ω

+ §iÖn trë lín:lµ c¸c ®iÖn trë cã gi¸ trÞ R ≥ 0.1MΩ

8.3.Yªu cÇu khi ®o ®iÖn trë (1 điểm)

+ Khi ®o c¸c gi¸ ®iÖn trë nhá cÇn t×m mäi biÖn ph¸p ®Ó lo¹i trõ ¶nh h−ëng cña ®iÖn trë d©y nèi, ®iÖn trë tiÕp xóc, søc ®iÖn ®éng tiÕp xóc. §Ó kh¾c phôc mét phÇn, trªn c¸c ®iÖn trë mÉu ng−êi ta ph©n thµnh c¸c cùc dßng vµ cùc ¸p riªng.

+ Khi ®o c¸c gi¸ trÞ ®iÖn trë lín cÇn tr¸nh sù ¶nh h−ëng cña ®iÖn trë khèi vµ ®iÖn trë

bÒ mÆt

+ Khi ®o ®iÖn trë cña c¸c vËt cã ®é Èm cao ng−êi ta th−êng dïng nguån xoay chiÒu

®Ó tr¸nh hiÖn t−îng ®iÖn ph©n.

+ Khi ®o ®iÖn trë cña c¸c vËt liÖu r¾n ta nªn dïng nguån mét chiÒu ®Ó tr¸nh sù ¶nh

h−ëng cña ®iÖn dung ký sinh

9. Điều kiện cân bằng cầu xoay chiều. Đáp án: 9.1.Sơ đồ nguyên lý(0,5 điểm)

Uo ~

CÇu xoay chiÒu lµ dông cô dùa trªn cÇu ®¬n ®Ó ®o ®iÖn c¶m, ®iÖn dung, gãc tæn hao vµ hÖ sè phÈm chÊt Q.

Nguån cung cÊp lµ nguån xoay chiÒu tÇn sè c«ng nghiÖp (50 – 60Hz), ©m tÇn hoÆc cao tÇn tõ m¸y ph¸t tÇn.

H×nh 6.29. CÇu ®o xoay chiÒu M¹ch cÇu dßng xoay chiªu

ChØ thÞ zero lµ dông cô xoay chiÒu nh−

j ϕ 3

j ϕ 1

j ϕ 2

j ϕ 4

z e

Z Trong ®ã z1, z2, z3, z4 t−¬ng øng lµ modul cña lÇn l−ît c¸c nh¸nh, vµ ϕ1, ϕ2, ϕ3, ϕ4

®iÖn kÕ ®iÖn tö, m¸y hiÖn sãng . 9.2.Nguyên lý (1 điểm) : Gi¶ thiÕt tæng trë phøc c¸c nh¸nh ®−îc viÕt nh− sau :

lÇn l−ît lµ c¸c gãc pha cña c¸c nh¸nh cÇu.

hay :

Z Z

ϕϕ j 3

z z e e

z z e

ϕ ϕ e

1 3

Khi cÇu c©n b»ng ta cã :

z z 1 3 +

z z ⎧ 2 ⎨ ϕ ϕ ϕ ϕ = ⎩

Do ®ã ta cã ®iÒu kiÖn c©n b»ng cÇu xoay chiÒu sau :

9.3.NhËn xÐt (0,5 điểm) : Tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng cÇu xoay chiÒu ta thÊy ®Ó cÇu c©n b»ng nÕu hai nh¸nh ®èi nhau lµ thuÇn trë th× hai nh¸nh cßn l¹i ph¶i ng−îc tÝnh chÊt (mét

nh¸nh cã tÝnh chÊt c¶m vµ mét nh¸nh cã tÝnh chÊt dung), cßn nÕu hai nh¸nh kÒ nhau lµ thuÇn trë th× hai nh¸nh cßn l¹i ph¶i cã cïng tÝnh chÊt. Dùa trªn nhËn xÐt nµy ng−êi ta ®· ®−a ra c¸c s¬ ®å ®o ®iÖn c¶m, ®iÖn dung b»ng cÇu xoay chiÒu.

4.3. CÂU HỎI LOẠI 3 (3 ĐIỂM)

1.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha A,C công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha A. 2.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha B,C công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha A. 3.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha A,B công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha B. 4.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha A,C công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha B. 5.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn

dòng ở các pha B,C công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha B. 6.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha A,B công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha C. 7.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha A,C công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha C. 8.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha B,C công tơ phản kháng 3 pha 2 phần tử có cuộn dây nối tiếp phụ ở pha C. 9.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha A,B công tơ phản kháng 3 pha 3 phần tử.

10.Vẽ sơ đồ kết hợp Bu; Bi và công tơ 3 pha đo năng lượng tác dụng và phản kháng cho lưới 3 pha cao thế. Yêu cầu: Công tơ tác dụng 3 pha 2 phần tử có cuộn dòng ở các pha A,C công tơ phản kháng 3 pha 3 phần tử.

4.3. CÂU HỎI LOẠI 4 (3 ĐIỂM)

1.Cho một hộ tiêu thụ điện có 2 phụ tải

+ Chiếu sáng:

Pha A gồm 50 bóng đèn; pha B gồm 60 bóng đèn; pha C gồm 80 bóng đèn Thông số mỗi bóng : P=100w ; Uđm=220 V

3 2

+ 01 máy hàn một pha có Uđm =380V; Iđm = 100A; cosϕđm =

Biết: Nguồn 3 pha đối xứng có Ud = 380V

Yêu cầu: - Vẽ sơ đồ kết hợp BI và 3 công tơ 1 pha có Uđm = 220V, Iđm =5 A để đo năng lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên.Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI )

- Tính số chỉ của mỗi công tơ trong thời gian 100 giờ biết rằng máy hàn có 60% thời gian làm việc ở chế độ định mức; 40% thời gian làm việc ở chế

độ non tải có U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.4 (máy hàn mắc vào các pha B và C)

Đáp án:

a)Vẽ đúng sơ đồ kết hợp BI và 3 công tơ 1 pha có Uđm = 220V, Iđm =5 A để đo năng

lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên (0,5 điểm) .

b) Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI ) đúng theo quy chuẩn (0,5 điểm)

50.

22,7273(A)

n . A

P D U

100 220

60.

100 127,2727(A)

n . B

100 220

P D U

80.

100 136,3636(A)

n . C

100 220

P D U

Vậy ta chọn

= 0 3

150 5

c) Tính số chỉ của mỗi công tơ.

Gọi WI là số chỉ của công tơ thứ nhất

Gọi WII là số chỉ của công tơ thứ hai

Gọi WIII là số chỉ của công tơ thứ ba

* Tính riêng cho phụ tải chiếu sáng (0,5 điểm):

100(h

)

dmt

220.22,7273.100 16,6667(Kwh) =

U I A A

1 30

1 K

220.60.

.100 20(Kwh)

U I B B

1 30

100 220

I 1 K

220.80.

.100 26,6667(Kwh)

III

U I C C

1 30

100 220

I 1 K

* Tính riêng cho phụ tải máy hàn (1điểm):

- Máy hàn làm việc ở chế độ định mức (0,5 điểm):

100 60(h) =

Uđm =380V; Iđm = 100A; cosϕđm =

t ; dmMH

3 2

60 100

0(Kwh)

IMHdm

.U )t

100.

cos(0 ).60=43,9306(Kwh)

I BC

.U cos(I B

B dm

1 30

.U )t

100.

cos(60 ).60= 21,9653(Kwh)

III

I CB

.U cos(I C

C dm

1 30

380 3 380 3

1 K I 1 K I

;

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

.U ) B

.U ) C

- Máy hàn làm việc ở chế độ non tải (0,5 điểm):

100 4

= 0(h)

U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.4; ntMH

40 100

0(Kwh)

IMHnt

0,2.100.

cos(36,42 ).40=4,68592(Kwh)

I BC

.U cos(I B

.U )t B nt

1 30

0,2.100.

cos(96,42 ).40= - 6,5495(Kwh)

III

I CB

.U cos(I C

.U )t C nt

1 30

380 3 380 3

1 K I 1 K I

;

.U ) B

.U ) C

*Tổng hợp số chỉ của từng công tơ (0,5 điểm):

16,6667(Kwh)

w w =

68,6165(Kwh)

42,0825(Kwh)

III

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

2. Một động cơ điện 3 pha xoay chiều có sơ đồ đấu dây như hình vẽ + Nêu tên các phương pháp để đo các giá trị

+ Biểu thức xác định cụ thể RA, RB, RC + Vẽ 2 sơ đồ dùng phương pháp gián tiếp,

RA, RB, RC biết trong lý lịch [RA] = [RB] = [RC] = 20 (mΩ). nguồn 1 chiều đo các điện trở trên.

Tính sai số phụ cho mỗi sơ đồ biết RA = 0,05Ω; RV = 100KΩ

- Biết trong lý lịch [RA] = [RB] = [RC] = 20 (mΩ) nên các điện trở này thuộcloại điện

trở nhỏ(R<1Ω) (0,25 điểm)

- Phương pháp đo (0,75 điểm) :

+ Dùng cÇu kÐp.

Đáp án:

≥5 mΩ.

Rdc

CÇu kÐp vÝ dô nh− cÇu P333 cña Nga theo s¬ ®å 4 d©y th−êng dïng ®o c¸c ®iÖn trë

H×nh .6.8 S¬ ®å cÇu kÐp

- Biều thức xác đinh cụ thể RA, RB, RC

−

R BC 2 R BC 2 R BC 2

⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪⎩ + Vẽ 2 sơ đồ dùng phương pháp gián tiếp, nguồn 1 chiều đo các điện trở trên :

S¬ ®å cÇu kÐp nh− h×nh 6.8

a) b)

H×nh 6. 1 a, b §o ®iÖn trë b»ng ph−¬ng ph¸p gi¸n tiÕp nguån 1 chiÒu

- Tính sai số phụ cho mỗi sơ đồ :

RI A

'R x

+ I

' x

100%

100% 125% =

0, 05 0, 04

- XÐt víi h×nh 6-1 a

R R

VËy sai sè phô trong qu¸ tr×nh ®o: − R

' x

1 0 0 % (1

)1 0 0 % 0 %

−

≈

− R

R R

- XÐt víi h×nh 6-1b VËy sai sè phô trong qu¸ tr×nh ®o lµ:

3.Cho một hộ tiêu thụ điện có 2 phụ tải

+ Chiếu sáng:

Pha A gồm 150 bóng đèn; pha B gồm 40 bóng đèn; pha C gồm 120 bóng đèn Thông số mỗi bóng : P=100w ; Uđm=220 V

3 2

+ 01 máy hàn một pha có Uđm =380V; Iđm = 100A; cosϕđm =

Biết: Nguồn 3 pha đối xứng có Ud = 380V

- Tính số chỉ của mỗi công tơ trong thời gian 100 giờ biết rằng máy hàn có 60% thời gian làm việc ở chế độ định mức; 40% thời gian làm việc ở chế

độ non tải có U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.4 (máy hàn mắc vào các pha A và C)

lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên (0,5 điểm) .

b) Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI ) đúng theo quy chuẩn (0,5 điểm)

150.

68,1818(A)

n . A

P D U

100 220

40.

100 118,1818(A)

n . B

100 220

P D U

120.

100 154,54(A)

n . C

100 220

P D U

Vậy ta chọn

= 0 4

200 5

c) Tính số chỉ của mỗi công tơ.

Gọi WI là số chỉ của công tơ thứ nhất

Gọi WII là số chỉ của công tơ thứ hai

Đáp án: a)Vẽ đúng sơ đồ kết hợp BI và 3 công tơ 1 pha có Uđm = 220V, Iđm =5 A để đo năng

Gọi WIII là số chỉ của công tơ thứ ba

* Tính riêng cho phụ tải chiếu sáng (0,5 điểm):

100(h

)

dmt

U I

2 2 0 .6 8,1 8 1 8 .1 0 0

3 7 , 4 9 9 9 ( K w h )

A A

d m

1 K

1 4 0

2 2 0 .4 0 .

.1 0 0

1 0 ( K w h )

U I B B

d m

I 1 K

1 4 0

1 0 0 2 2 0

2 2 0 .1 2 0 .

.1 0 0

3 0 ( K w h )

III

U I C C

d m

I 1 K

1 4 0

1 0 0 2 2 0

* Tính riêng cho phụ tải máy hàn (1điểm):

- Máy hàn làm việc ở chế độ định mức (0,5 điểm):

100 60(h) =

Uđm =380V; Iđm = 100A; cosϕđm =

t ; dmMH

3 2

60 100

.U )t

100.

cos(60 ).60=16,4739(Kwh)

I AC

.U cos(I B

B dm

w I MH

1 40

380 3

1 K I

0(Kwh)

IIMHdm

.U )t

100.

cos(0 ).60= 32,9479(Kwh)

I CA

.U cos(I C

C dm

w III

1 40

380 3

1 K I

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

;

.U ) B

.U ) C

- Máy hàn làm việc ở chế độ non tải (0,5 điểm):

100 4

= 0(h)

U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.4; ntMH

40 100

0,2.100.

cos(23,58 ).40=4,0263(Kwh)

I AC

.U cos(I B

.U )t B nt

I MH

1 40

380 3

1 K I

0(Kwh)

IIMHnt

0,2.100.

cos(36,42 ).40=35,3504 (Kwh)

III

I CA

.U cos(I C

.U )t C nt

1 40

380 3

1 K I

;

.U ) B

.U ) C

58,0001(Kwh)

*Tổng hợp số chỉ của từng công tơ (0,5 điểm): +

w w =

10(Kwh)

98,2983(Kwh)

III

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

4.Cho một hộ tiêu thụ điện có 2 phụ tải

+ Chiếu sáng:

Pha A gồm 150 bóng đèn; pha B gồm 160 bóng đèn; pha C gồm 80 bóng đèn Thông số mỗi bóng : P=75w ; Uđm=220 V

3 2

+ 01 máy hàn một pha có Uđm =380V; Iđm = 100A; cosϕđm =

Biết: Nguồn 3 pha đối xứng có Ud = 380V

- Tính số chỉ của mỗi công tơ trong thời gian 100 giờ biết rằng máy hàn có 60% thời gian làm việc ở chế độ định mức; 40% thời gian làm việc ở chế

độ non tải có U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.35 (máy hàn mắc vào các pha B và A)

lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên (0,5 điểm) .

b) Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI ) đúng theo quy chuẩn (0,5 điểm)

Đáp án: a)Vẽ đúng sơ đồ kết hợp BI và 3 công tơ 1 pha có Uđm = 220V, Iđm =5 A để đo năng

150.

51,1364(A)

n . A

P D U

75 220

160.

100 154,5454(A)

n . B

75 220

P D U

80.

100 127,2727(A)

n . C

75 220

P D U

Vậy ta chọn

= 0 4

200 5

c) Tính số chỉ của mỗi công tơ.

Gọi WI là số chỉ của công tơ thứ nhất

Gọi WII là số chỉ của công tơ thứ hai

Gọi WIII là số chỉ của công tơ thứ ba

* Tính riêng cho phụ tải chiếu sáng (0,5 điểm):

100(h

)

dmt

220.51,1364.100 28,12502(Kwh) =

U I A A

1 K

1 40

220.160.

.100 40(Kwh)

U I B B

I 1 K

1 40

100 220

220.80.

.100 20(Kwh)

III

U I C C

I 1 K

1 40

100 220

* Tính riêng cho phụ tải máy hàn (1điểm):

- Máy hàn làm việc ở chế độ định mức (0,5 điểm):

100 60(h) =

Uđm =380V; Iđm = 100A; cosϕđm =

t ; dmMH

3 2

60 100

.U )t

100.

cos(0 ).60=32,9479(Kwh)

I AB

.U cos(I A

A dm

w I MH

1 40

.U )t

100.

cos(60 ).60= 16,4739(Kwh)

w II

I BA

.U cos(I B

B dm

1 40

380 3 380 3

1 K I 1 K I

0(Kwh)

IIIMHdm

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

;

.U ) A

.U ) B

- Máy hàn làm việc ở chế độ non tải (0,5 điểm):

100 4

= 0(h)

U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.35; ntMH

40 100

0,2.100.

cos(39,51 ).40=4,0263(Kwh)

I AB

.U cos(I A

.U )t A nt

I MH

1 40

0,2.100.

cos(99,51 ).40= - 0,7258 (Kwh)

I BA

.U cos(I B

.U )t B nt

1 40

380 3 380 3

1 K I 1 K I

0(Kwh)

IIIMHnt

;

.U ) A

.U ) B

*Tổng hợp số chỉ của từng công tơ (0,5 điểm):

65,0992(Kwh)

w w =

55,7481(Kwh

)

20(Kwh)

III

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

5. Cho một hộ tiêu thụ điện có 2 phụ tải

+ 01 động cơ 3 pha có Uđm =380V; Iđm = 100A; cosϕđm =0.9

3 2

+ 01 máy hàn một pha có Uđm =380V; Iđm = 50A; cosϕđm =

Biết: Nguồn 3 pha đối xứng có Ud = 380V

Yêu cầu: - Vẽ sơ đồ kết hợp BI và 2 công tơ 1 pha có Uđm = 380V, Iđm =5 A để đo năng lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên. Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI)

- Tính số chỉ của mỗi công tơ trong thời gian một tháng biết rằng động cơ luôn làm việc ở chế độ định mức còn máy hàn có 60% thời gian làm việc ở

chế độ định mức; 40% thời gian làm việc ở chế độ non tải có U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.4 (máy hàn mắc vào các pha A và C)

lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên (0,5 điểm) .

(Chọn cuộn dòng của công tơ mắc vào pha A và pha C )

b) Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI ) đúng theo quy chuẩn (0,5 điểm)

1 5 0 ( A )

M H

D C

1 0 0 ( A )

B D C

1 5 0 ( A )

M H

D C

Vậy ta chọn

= 0 3

150 5

c) Tính số chỉ của mỗi công tơ.

Gọi WI là số chỉ của công tơ thứ nhất (cuộn dòng mắc ở pha A)

Gọi WII là số chỉ của công tơ thứ hai (cuộn dòng mắc ở pha C)

* Tính riêng cho phụ tải động cơ (0,5 điểm):

720(h)

dmt

U I

co s( U , I

3 8 0 .1 0 0 .co s().7 2 0

( K w h )

A B A

A B

d m

D C

1 K

1 3 0

co s( U , I

3 8 0 .1 0 0 .co s().7 2 0

( K w h )

U I C B C

C B

d m

D C

I 1 K

1 3 0

* Tính riêng cho phụ tải máy hàn (1điểm):

- Máy hàn làm việc ở chế độ định mức (0,5 điểm):

Đáp án: a)Vẽ đúng sơ đồ kết hợp BI và 2 công tơ 1 pha có Uđm = 380V, Iđm =5 A để đo năng

.720

= (h)

Uđm =380V; Iđm = 50A; cosϕđm =

t ; dmMH

3 2

60 100

.U )t

50.380..cos( ).

720= (Kwh)

I AC

.U cos(I AB

AB dm

w I MH

1 30

0 6 100

.U )t

50.380..cos( ).

720= (Kwh)

w II

I CA

.U cos(I CB

CB dm

1 30

0 6 0 10

1 K I 1 K I

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

;

.U ) AB

.U ) CB

- Máy hàn làm việc ở chế độ non tải (0,5 điểm):

720 (h) =

U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.4; ntMH

40 100

0,2.50.380cos( ).

720=

(Kwh)w

0(Kwh)

.U cos(I AB

.U )t AB nt

I MH

1 40

40 100

0,2.50.380cos( ).

720=

(Kwh)

I CA

.U cos(I CB

.U )t CB nt

1 40

40 100

1 K I 1 K I

;

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

.U ) AB

.U ) CB

*Tổng hợp số chỉ của từng công tơ (0,5 điểm): (Kwh) +

w w =

(Kwh)

6. Một động cơ điện 3 pha xoay chiều có sơ đồ đấu dây như hình vẽ + Nêu tên các phương pháp để đo các giá trị

+ Biểu thức xác định cụ thể RA, RB, RC + Vẽ 2 sơ đồ dùng phương pháp gián tiếp,

RA, RB, RC biết trong lý lịch [RA] = [RB] = [RC] = 120 (mΩ). nguồn 1 chiều đo các điện trở trên.

Tính sai số phụ cho mỗi sơ đồ biết RA = 0,25Ω; RV = 100KΩ

- Biết trong lý lịch [RA] = [RB] = [RC] = 120 (mΩ) nên các điện trở này thuộcloại

điện trở nhỏ(R<1Ω) (0,25 điểm)

- Phương pháp đo (0,75 điểm) :

+ Dùng cÇu kÐp.

Đáp án:

≥5 mΩ.

- Biều thức xác đinh cụ thể RA, RB, RC

Rdc

−

H×nh .6.8 S¬ ®å cÇu kÐp

−

R BC 2 R BC 2 R BC 2

⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪⎩ + Vẽ 2 sơ đồ dùng phương pháp gián tiếp, nguồn 1 chiều đo các điện trở trên :

S¬ ®å cÇu kÐp nh− h×nh 6.8

a) b)

H×nh 6. 1 a, b §o ®iÖn trë b»ng ph−¬ng ph¸p gi¸n tiÕp nguån 1 chiÒu

- Tính sai số phụ cho mỗi sơ đồ :

RI A

'R x

+ I

- XÐt víi h×nh 6-1 a

' x

100%

100% 104,1667%

0, 25 0, 24

− R

R R

VËy sai sè phô trong qu¸ tr×nh ®o:

U I

U +

1 R

I I + U U

- XÐt víi h×nh 6-1b

' x

1 0 0 % (1

)1 0 0 % 0 %

−

≈

− R

R R

sai phô trong qu¸ tr×nh ®o lµ: sè VËy

7. Cho một hộ tiêu thụ điện có 2 phụ tải

+ 01 động cơ 3 pha có Uđm =380V; Iđm = 100A; cosϕđm =0.85

3 2

+ 01 máy hàn một pha có Uđm =380V; Iđm = 50A; cosϕđm =

Biết: Nguồn 3 pha đối xứng có Ud = 380V

- Tính số chỉ của mỗi công tơ trong thời gian một tháng biết rằng động cơ luôn làm việc ở chế độ định mức còn máy hàn có 60% thời gian làm việc ở

chế độ định mức; 40% thời gian làm việc ở chế độ non tải có U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.4 (máy hàn mắc vào các pha A và B)

lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên (0,5 điểm) .

(Chọn cuộn dòng của công tơ mắc vào pha A và pha B )

b) Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI ) đúng theo quy chuẩn (0,5 điểm)

1 5 0 ( A )

M H

D C

1 5 0 ( A )

M H

D C

1 0 0 ( A )

C D C

Vậy ta chọn

= 0 3

150 5

c) Tính số chỉ của mỗi công tơ.

Gọi WI là số chỉ của công tơ thứ nhất (cuộn dòng mắc ở pha A)

Gọi WII là số chỉ của công tơ thứ hai (cuộn dòng mắc ở pha B)

* Tính riêng cho phụ tải động cơ (0,5 điểm):

720(h)

dmt

380.100.cos().720 (Kwh)

U I AC A

cos(U ,I AC A

w I DC

1 30

380.100.cos().720 (Kwh)

w II

U I BC C

cos(U ,I BC C

1 30

1 K I 1 K I

* Tính riêng cho phụ tải máy hàn (1điểm):

- Máy hàn làm việc ở chế độ định mức (0,5 điểm):

.720

= (h)

Uđm =380V; Iđm = 50A; cosϕđm =

t ; dmMH

3 2

60 100

Đáp án: a)Vẽ đúng sơ đồ kết hợp BI và 2 công tơ 1 pha có Uđm = 380V, Iđm =5 A để đo năng

.U )t

50.380..cos( ).

720= (Kwh)

I AC

.U cos(I AC

AC dm

w I MH

1 30

0 6 0 10

.U )t

50.380..cos( ).

720= (Kwh)

w II

I CA

.U cos(I BC

BC dm

1 30

0 6 0 10

1 K I 1 K I

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

;

.U ) AC

.U ) BC

- Máy hàn làm việc ở chế độ non tải (0,5 điểm):

720 (h) =

U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.4; ntMH

40 100

0,2.50.380cos( ).

720=

(Kwh)w

0(Kwh)

I AC

.U cos(I AC

.U )t AC nt

I MH

1 40

40 100

0,2.50.380cos( ).

720=

(Kwh)

I CA

.U cos(I BC

.U )t BC nt

1 40

40 100

1 K I 1 K I

;

.U ) AC

.U ) BC

*Tổng hợp số chỉ của từng công tơ (0,5 điểm): (Kwh) +

w w =

(Kwh)

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

8. Cho một hộ tiêu thụ điện có 2 phụ tải

3 2

+ 01 động cơ 3 pha có Uđm =380V; Iđm = 50A; cosϕđm =

+ 01 máy hàn một pha có Uđm =380V; Iđm = 50A; cosϕđm = 0.9

Biết: Nguồn 3 pha đối xứng có Ud = 380V

- Tính số chỉ của mỗi công tơ trong thời gian một tháng biết rằng động cơ luôn làm việc ở chế độ định mức còn máy hàn có 60% thời gian làm việc ở

chế độ định mức; 40% thời gian làm việc ở chế độ non tải có U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.3 (máy hàn mắc vào các pha B và C)

lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên (0,5 điểm) .

(Chọn cuộn dòng của công tơ mắc vào pha B và pha C )

b) Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI ) đúng theo quy chuẩn (0,5 điểm)

1 0 0 ( A )

A D C

1 0 0 ( A )

M H

D C

1 0 0 ( A )

M H

D C

Vậy ta chọn

= 0 2

100 5

c) Tính số chỉ của mỗi công tơ.

Gọi WI là số chỉ của công tơ thứ nhất (cuộn dòng mắc ở pha B)

Gọi WII là số chỉ của công tơ thứ hai (cuộn dòng mắc ở pha C)

* Tính riêng cho phụ tải động cơ (0,5 điểm):

720(h)

dmt

cos(U , I

380.100.cos().720

(Kwh)

U I BA B

1 K

1 20

cos(U , I

380.100.cos().720

(Kwh)

U I CA C

I 1 K

1 20

* Tính riêng cho phụ tải máy hàn (1điểm):

- Máy hàn làm việc ở chế độ định mức (0,5 điểm):

.720

= (h)

Uđm =380V; Iđm = 50A; cosϕđm =0,9; dmMH

60 100

.U )t

50.380..cos( ).

720= (Kwh)

I BC

.U cos(I BA

BA dm

w I MH

0 6 0 10

1 20

.U )t

50.380..cos( ).

720= (Kwh)

w II

I CB

.U cos(I CA

CA dm

0 6 100

1 20

1 K I 1 K I

Đáp án: a)Vẽ đúng sơ đồ kết hợp BI và 2 công tơ 1 pha có Uđm = 380V, Iđm =5 A để đo năng

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

;

.U ) BA

.U ) CA

- Máy hàn làm việc ở chế độ non tải (0,5 điểm):

720 (h) =

U=Uđm; I=0.2Iđm; cosϕ = 0.3; ntMH

40 100

0,2.50.380cos( ).

720=

(Kwh)w

0(Kwh)

.U cos(I BA

.U )t BA nt

I MH

1 20

40 100

0,2.50.380cos( ).

720=

(Kwh)

I CB

.U cos(I CA

.U )t CA nt

1 20

40 100

1 K I 1 K I

;

Chú ý: Vẽ giản đồ véc tơ để xác định các góc:

.U ) BA

.U ) CA

*Tổng hợp số chỉ của từng công tơ (0,5 điểm): (Kwh) +

w w =

(Kwh)

9. Cho một hộ tiêu thụ điện có 2 phụ tải

3 2

+ 01 động cơ 3 pha có Uđm =380V; Iđm = 250A; cosϕđm =

+ 01 máy hàn một pha có Uđm =380V; Iđm = 150A; cosϕđm = 0.9

Biết: Nguồn 3 pha đối xứng có Ud = 380V

- Tính số chỉ của mỗi công tơ trong thời gian một tháng biết rằng động cơ luôn làm việc ở chế độ định mức còn máy hàn có 50% thời gian làm việc ở chế độ định mức; 50% thời gian làm việc ở chế độ non tải có U=Uđm; I=0.2Iđm;

cosϕ = 0.35 (máy hàn mắc vào các pha B và C)

lượng tác dụng cho cả 2 phụ tải trên (0,5 điểm) .

(Chọn cuộn dòng của công tơ mắc vào pha B và pha C )

b) Chọn tỉ số biến cho máy biến dòng (KI ) đúng theo quy chuẩn (0,5 điểm)

Đáp án: a)Vẽ đúng sơ đồ kết hợp BI và 2 công tơ 1 pha có Uđm = 380V, Iđm =5 A để đo năng

2 5 0 ( A )

A D C

4 0 0 ( A

)

M H

D C

4 0 0 ( A