2
CHƯƠNG 1. Khái niệm chung về Mạch Điện
2. Mạch Điện hình sin
3. Các phương pháp giải Mạch Sin
4. Mạch Điện ba pha
5. Khái niệm chung về Máy Điện
6. Máy Biến Áp
7. Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha
8. Máy Phát Đồng Bộ Ba Pha
9. Máy Điện Một Chiều.
139 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 541 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề cương môn học Kỹ Thuật Điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
1. Tên Môn Học: Kỹ Thuật Điện
2. Ngành Học: Không Chuyên Điện
3. Số Tiết: 42
4. Đánh Giá: Kiểm Tra giữa Học Kỳ: 20%
Thi cuối Học Kỳ: 80%
5. Giáo Trình:
[1] Nguyễn Kim Đính – Kỹ Thuật Điện –
Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TPHCM - 2007
[2] Nguyễn Kim Đính – Bài Tập Kỹ Thuật Điện
Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TPHCM - 2007
2NỘI DUNG MÔN HỌC
CHƯƠNG 1. Khái niệm chung về Mạch Điện
2. Mạch Điện hình sin
3. Các phương pháp giải Mạch Sin
4. Mạch Điện ba pha
5. Khái niệm chung về Máy Điện
6. Máy Biến Áp
7. Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha
8. Máy Phát Đồng Bộ Ba Pha
9. Máy Điện Một Chiều.
CHƯƠNG
CHƯƠNG
CHƯƠNG
CHƯƠNG
CHƯƠNG
CHƯƠNG
CHƯƠNG
CHƯƠNG
33/3
NỘI DUNG CHI TIẾT
1 Khái Niệm Chung về Mạch Điện
1.1 Các Thành Phần của Mạch Điện
1.2 Cấu Trúc của Mạch Điện
1.3 Các Thông Số Chế Độ của 1 Phần Tử
1.4 Các loại Phần Tử Cơ Bản
1.5 Hai Định Luật Kirchhoff
2 Mạch Điện Hình Sin
2.1 Khái Niệm Chung về Hàm Sin
2.2 Áp Hiệu Dụng và Dòng Hiệu Dụng
42.3 Biểu Diễn Áp Sin và Dòng Sin bằng Vectơ
2.4 Quan Hệ Áp - Dòng của Tải.
2.5 Tổng Trở Vectơ và Tam Giác Tổng Trở của Tải
2.6 Công Suất Tiêu Thụ bởi Tải.
2.7 Biểu Diễn Vectơ của Áp, Dòng, Tổng Trở, và Công Suất
2.8 Hệ Số Công Suất
2.9 Đo Công Suất Tác Dụng bằng Watlkế
2.10 Số Phức
2.11 Biểu Diễn Mạch Sin bằng Số Phức
53. Các Phương Pháp Giải Mạch Sin
3.1 Khái Niệm Chung
3.2 Phương Pháp Ghép Nối Tiếp. Chia Áp
3.3 Phương Pháp Ghép Song Song. Chia Dòng
3.4 Phương Pháp Biến Đổi Y
3.5 Phương Pháp Dòng Mắt Lưới
3.6 Phương Pháp Áp Nút
3.7 Nguyên Lý Tỷ Lệ
64. Mạch Điện Ba Pha
4.1 Nguồn và Tải 3 Pha Cân Bằng
4.2 Hệ Thống 3 Pha Y - Y Cân Bằng
4.3 Hệ Thống 3 Pha Y - Cân Bằng, Zd = 0
4.4 Hệ Thống 3 Pha Y - Cân Bằng, Zd ≠ 0
4.5 Hệ Thống 3 Pha Y - Không Cân Bằng, Zn = 0
4.6 Hệ Thống 3 Pha Y - Y Không Cân Bằng, Zd = 0
4.7 Hệ Thống 3 Pha Cân Bằng với Nhiều Tải //.
4.8 Hệ Thống 3 Pha Cân Bằng với Tải là Động Cơ 3 Pha
75. Khái Niệm Chung về Máy Điện
5.1. Định Luật Faraday.
5.2. Định Luật Lực Từ
5.3. Định Luật Ampère
5.4. Bài Toán Thuận: Biết , Tìm F
86. Máy Biến Áp (MBA)
6.1 Khái Niệm Chung
6.2 Cấu Tạo của MBA
6.3 MBA Lý Tưởng
6.4 Các MTĐ và PT của MBA Thực Tế
6.5 Chế Độ Không Tải của MBA
6.6 Chế Độ Ngắn Mạch của MBA
6.7 Chế Độ Có Tải của MBA
97. Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha
7.1. Cấu Tạo của ĐCKĐB3
7.2. Từ Trường Trong ĐCKĐB3
7.3. Nguyên Lý Làm Việc của ĐCKĐB3
7.4. Các MTĐ1 Và PT của ĐCKĐB3
7.5. CS, TH, và HS của ĐCKĐB3
7.6. Mômen của ĐCKĐB3
10
8. Máy Phát Đồng Bộ Ba Pha
8.1. Cấu Tạo của MPĐB3
8.2. Nguyên Lý Làm Việc của MPĐB3
8.3. MTĐ và PT của MPĐB3
8.4. Phần Trăm Thay Đổi Điện Áp của MPĐB3
8.5. CS, TH, và HS của MPĐB3
11
9. Máy Điện Một Chiều
9.1. Cấu Tạo của MĐMC
9.2. Nguyên Lý Làm Việc của MPMC
9.3. Sđđ của MĐMC
9.4. MPMC Kích Từ Độc Lập
9.5. MPMC Kích Từ Song Song
9.6. Nguyên Lý Làm Việc của ĐCMC
9.7. Vận Tốc của ĐCMC
9.8. Mômen của ĐCMC
9.9. ĐCMC Kích Từ Song Song
12
Chương 1 Khái Niệm Chung Về Mạch Điện
1.1. Các Thành Phần Của Mạch Điện (H1.1)
1. Nguồn Điện: Phát (Cung Cấp) Điện Năng
2. Đường Dây: Dẫn (Truyền) Điện Năng.
3. Thiết Bị Biến Đổi: Biến Đổi Áp, Dòng, Tần Số
4. Tải Điện: Nhạân (Tiêu Thụ) Điện Năng.
H 1.1
13
1. Phần Tử Hai Đầu (PT) là
Phần Tử nhỏ nhất của mạch
điện.
A và B là 2 Đầu Ra, để nối với
các PT khác.
2. Mạch Điện là 1 tập hợp PT
nối với nhau (H 1.3)
! NÚT là Điểm Nối của n Đầu Ra
(n 2)
! VÒNG là Đường Kín gồm m PT
(m 2)
1.2 Cấu Trúc Của Mạch Điện
H 1.2
H 1.3
14
1.3 Các Thông Số Chế Độ Của 1 PT (H
1.4)
1. DÒNG (tức thời) xác định bởi:
a. Chiều Quy Chiếu Dòng(CQCD)( )
b. Cường Độ Dòng Qua PT: i = i(t)
i > 0 Chiều Dòng Thực Tế Cùng CQCD.
i < 0 Chiều Dòng Thực Tế Ngược CQCD.
2. ÁP (tức thời) xác định bởi:
a. Chiều Quy Chiếu Áp (CQCA) (+, –).
b. Hiệu Điện Thế qua PT: u=u(t).
u > 0 Điện Thế Đầu + Lớn Hơn Điện Thế Đầu –.
u < 0 Điện Thế Đầu + Nhỏ Hơn Điện Thế Đầu –.
H 1.4
15
3. CÔNG SUẤT (tức thời) (CS).
! Nếu mũi tên ( ) hướng từ + sang – thì CS tức thời
tiêu thụ bởi PT là
p(t) = u(t)i(t)
p > 0 PT thực tế tiêu thụ CS
p < 0 PT thực tế phát ra CS
4. ĐIỆN NĂNG
(1.1)
Điện Năng tiêu thụ bởi PT từ t1 đến t2 là
22
1 1
( )
tt
t t
W p t dt= ị (1.2)
16
1.4. Các Loại PT Cơ Bản
1. Nguồn Áp Độc Lập (NAĐL) (H1.5)
! Áp không phụ thuộc Dòng
u = e, i
2. Nguồn Dòng Độc Lập (NDĐL) (H1.6)
! Dòng không phụ thuộc Áp
i = ig, u
3. Phần Tử Điện Trở (Điện Trở) (H1.7)
! Áp và dòng Tỷ Lệ Thuận với nhau
(1.3)
(1.4)
H 1.5
H 1.6
H 1.7
17
R Ru Ri=
R = Điện Trở (ĐT) của PT Điện Trở ()
R Ri Gu=
G = Điện Dẫn (ĐD) của PT Điện Trở (S)
1 1;G R
R G
= =
(1.5) và (1.6) gọi là Định luật Ôm (ĐLÔ)
! CS tức thời tiêu thụ bởi Điện Trở là
2 2
R R R R Rp u i Ri Gu= = =
!
!
(1.5)
(1.6)
(1.7)
(1.8)
18
4. PT Điện Cảm (Cuộn Cảm) (H1.8)
1( ) ( ) ( )
L
L
t
L L Lt
diu L
dt
i t u d i t
L
=
= +ị
L = Điện Cảm của Cuộn Cảm (H)
5. PT Điện Dung (Tụ Điện) (H1.9)
1( ) ( ) ( )
C
C
t
C C Ct
dui C
dt
u t i d u t
C
=
= +ị
C = Điện Dung của Tụ Điện (F)
(1.9)
(1.10)
(1.11)
(1.12)
H 1.8
H 1.9
19
1.5. Hai định luật Kirchhoff
0i đến Nútå =
Tại nút A (H1.10):
1 2 3 4 0i i i i- + - =
2. Định Luật Kirchhoff Áp (ĐKA)
0udọc theo Vòngå =
Trong vòng 1234 (ABCD) (H1.11):
1 2 3 4 0u u u u- + - =
1. Định Luật Kirchhoff Dòng (ĐKD)
(1.13)
(1.14)
H 1.10
H 1.11
20
Chương 2. Mạch Điện Hình Sin
2.1 Khái Niệm Chung Về Hàm Sin
sin( )
sin( )
m
m
u U t
i I t
= +
= +
( , ) ; ;
( , ) ; ;
m m
m m
u U U
i I I
« = =
« = =
Biên Độ Áp PhaÁp
Biên Độ Dòng PhaDòng
Pha Áp Pha Dòng = - = -
φ là Góc Chạâm Pha Của Dòng So Với Áp
Từ Chương 2, Áp và Dòng qua PT trên H 2.1 có Dạng
Sin
(2.1)
!
(2.3)
H 2.1
(2.2)
!
21
2.2 Áp Hiệu Dụng (AHD) Và Dòng Hiệu Dụng
(DHD)
1. Trị HD của 1 hàm x(t) tuần hoàn chu kỳ T.
21 ( )
T
X x t dt
T
= ị
2. AHD và DHD của Áp Sin và Dòng Sin
(2.1)
;
2 2
m mU IU I= =
Chế độ làm việc của 1 PT trong mạch sin được
xác định bởi 2 cặp số (U, θ) và (I, ) (H2.2)
2 sin( ) ( , )
2 sin( ) ( , )
u U t U
i I t I
= + «
= + «
H 2.2
(2.4)
(2.5)
!
(2.6)
22
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 =
( , ) U ( , ) Iu U và i I « « « «
! Ta có Sự Tương Ứng 1 – gióng – 1:
H 2.3
! 1 1 2 2
1 2 1 2
Nếu I I
thì I I
i và i
i i
« «
« (2.8)
(2.7)
23
2.4. Quan Hệ Áp – Dòng Của Tải
Chế Độ Hoạt Động của Tải xác
định bởi 2 cặp số (U, ) và (I, )
Tổng Trở (TT) của Tải = Z =
Góc Của Tải =
( 0)U Z
I
>
( 90 90 ) = - - £ £
Mỗi Tải được đặc trưng bởi 1 CẶP SỐ (Z, )
(2.10)
!
TẢI là 1 tập hợp PT R, L, C nối với
nhau và chỉ có 2 Đầu Ra. (1 Cửa)
!
!
(2.9)
H 2.4
24
1. Mạch.
a. Sơ đồ và đồ thị vectơ
(H2.5)
Mạch R (R, 0o)
; 0RR R R R
R
UZ R
I
= = = - =
b. TT và góc
R = Điện Trở của PT Điện Trở
a) b)H 2.5
(2.11)
(2.13)
(2.12)
25
a. Sơ đồ và đồ thị vectơ (H2.6)
Mạch L (XL, 90o)
; 90LL L L L L
L
UZ X
I
= = = - = +
2. Mạch L
b. TT và góc
XL = L = Cảm Kháng của PT Điện Cảm
a) b)H 2.6
(2.14)
(2.15)
(2.16)
26
3. Mạch C
a. Sơ đồ và đồ thị vectơ (H2.7)
C
1 của PT Điện Dung
; 90
Mạch C (X , 90 )
C
C
C C C C C
C
X
C
UZ X
I
= =
= = = - =-
« -
Dung Kháng
b. TT và góc
a) b)H 2.7
(2.17)
(2.18)
(2.19)
27
4. Mạch RLC Nối Tiếp
a. Sơ Đồ Và Đồ Thị Vectơ (H2.8)
2 2 1
của Mạch RLCNT
; tan
Mạch RLC Nối Tiếp (Z, )
L CX X X
U XZ R X
I R
-
= - =
= = + = - =
«
Điện Kháng (ĐK)
a) b)H 2.8
(2.20)
b. TT và Góc
(2.21)
(2.22)
28
5. Mạch RLC song song
b. TT và Góc
G = 1/R = Điện Dẫn của R
BL = 1/XL = Cảm Nạp của L
BC = 1/XC = Dung Nạp của C
1
2 2
1 ; tanU BZ
I GG B
-= = = - =
+
B = BL – BC = Điện Nạp (ĐN) của Mạch RLCSS
Y = 1/Z = I/U = Tổng Dẫn (TD) của Mạch RLCSS
a. Sơ đồ (H2.9) và đồ thị vectơ (H 2.8b)
H 2.9
(2.23)
(2.24)
(2.25)
(2.26)
(2.27)
(2.28)
29
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
X = Zsin = ĐK Tương Đương (ĐKTĐ) của Tải
0 90
0 0
i so với uchậm p
R v X
ha
à
< <
> > (2.31)
(2.29)
(2.30)
H 2.10a
1. Tải Cảm (H 2.10a)
30
90 0
0 0
i so vớ u( ) in
R và
hanh pha
X
-
>
-
< <
<
3. Tải cộng hưởng (H 2.10c)
0
0 0
i với ucùng pha
R và X
=
> =
2. Tải dung (H 2.10b)
(2.32)
H 2.10b
H 2.10c
(2.33)
31
4. Tải Thuần Cảm (H 2.10d)
90
0 0
i so với90 uch
R và
ậm p a
X
h
= +
= >
5. Tải thuần dung (H 2.10e)
90
0 0
i so với90 unh
R và
anh p a
X
h
= -
= <
(2.34)
H 2.10d
(2.35)
H 2.10e
32
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).
2
2 2
, 0, 0
0, ,
R R L C
R L L L C C C
P RI P P
Q Q X I Q X I
= = =
= = = -
2cos Rk k RkP UI P R I= = å = å
2. CS P và Q tiêu thụ bởi R, L, C là:
3. Nếu tải gồm nhiều PT Rk, Lk, Ck thì:
S = UI; P = Scos; Q = Ssin (2.36)
H 2.11
(2.37)
(2.38)
2 2sin Lk Ck Lk Lk Ck CkQ UI Q Q X I X I= = å + å = å -å (2.39)
33
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
2 2 2
TGCS đồng dạng với TGTT
S Z; ;I P I R Q I X= = =
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)
!
! (2.40)
H 2.12
a) b)
34
2.7 Biểu Diễn Vectơ của Áp Dòng, TT,
và CS của Tải (H 2.13)
H 2.13
a) b)
c) d)
35
2.8 Hệ Số Công Suất (HSCS)
= 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.
cosP PHSCS
S UI
= = =
1. HSCS của Tải Trên H 2.11 là:
H 2.14a) b)
(2.41)
36
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 =
Tổn Hao (TH) trên dây = Pth =
CS phát = PP = P + Pth
Hiệu Suất (HS) tải điện =
! Nếu cos
Phải tìm cách nâng cao HSCS của tải.
cos
P
U
2
dR I
% 100
th
P
P P
= ´+
, , %th Pthì I P P và
(2.42)
(2.43)
(2.44)
(2.45)
37
3. Nâng cao HSCS của tải bằng tụ bù
Ta muốn nâng HSCS của tải trên H 2.15 từ cos lên
cos1 bằng cách ghép 1 tụ điện C // tải để được tải mới
(P1, Q1, cos1).
1 cP P P P= + ¹
1 1 1(tan tan )c cQ Q Q Q Q Q P = + = - = -
1
2
(tan tan )PC
U
-=
H 2.15a)
(2.48)
b)
(2.46)
(2.47)
38
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
(2.49)
! Nếu chọn CQCD () đi vào đầu + của W và
CQCA (+, –) có đầu + là đầu + của W thì
Số chỉ của W = P = UIcos
= CSTD tiêu thụ bởi N = CSTD phát ra bởi M
! Tiêu Thụ CS âm Phát Ra CS dương
39
2.10 Số Phức (SP)
1. Định Nghĩa
Đơn vị ảo j:
A* = a – jb = SP liên hợp (SPLH) của A
j2 = – 1
a = ReA
= Phần thực của A
B = ImA
= Phần ảo của A
SP: A = a +jb
H 2.17
(2.52)
(2.50)
(2.51)
40
2. Biểu Diễn Hình Học của SP (H 2.17)
Điểm A (a, b) là Điểm Biểu Diễn của SP A = a + jb
Vectơ A = OA là Vectơ Biểu Diễn của SP A= a +jb
Sự tương ứng 1 – 1:
SP A = a + jb Điểm A (a, b) Vectơ A
Số thực A = a Điểm A (a, 0) Trục x
Trục x là Trục Thực (Re).
Số ảo A = jb Điểm A(0, b) Trục y
Trục y là Trục ảo (Im).
Điểm A*(a, –b) đối xứng với A (a, b) qua trục thực
!
!
!
(2.53)
41
3. Các Phép Tính SP
Các phép tính (+, –, , ) của SP Dạng Vuông
Góc A = a +jb được làm giống số thực, với điều
kiện thay j2=–1
4. Biên Độ và Góc của SP
Biên Độ của SP A là chiều dài của vectơ A:
2 2A r a b= = = +A
1arg tan b
a
-= =A
(2.54)
!
Góc của SP A là góc chỉ hướng của vectơ A:
!
!
(2.55)
42
5. Các Dạng Của SP
a. Dạng Vuông Góc
b. Dạng Lượng Giác
! Công Thức Euler:
c. Dạng Mũ Phức
! Ký Hiệu
d. Dạng Cực
A= a + jb
A = r (cosθ + jsinθ)
ejθ = cosθ + jsinθ)
A = rejθ
θ = cosθ + jsinθ
A = r θ
!
(2.56)
(2.57)
(2.58)
(2.59)
(2.60)
(2.61)
(2.62)1 1 11 1 2 2 1 2 1 2 1 2
2 2 2
( )( ) ; r rr r r r
r r
= + = -
43
1. Áp Phức và Dòng Phức
1. Áp Phức là SP
2. Dòng Phức là SP
Trên H 2.13b:
UU =
arg
U Biên Độ Áp Phức AHD
Góc Áp Phức Pha Áp
= =
= =
U
U
II =
arg
I Biên độdòng phức DHD
I Góc Dòng Phức Pha Dòng
= =
= =
I
I
U IvàU I« « ! (2.66)
!
!
(2.65)
(2.64)
(2.63)
2.11 Biểu Diễn Mạch Sin Bằng SP
44
3. TT phức là SP
Trên H 2.13c:
4. CS Phức là SP
Trên H 2.13d:
ZZ =
arg
Z BiênđộTT phức TT củaTải
GócTT Phức Góc củaTải
= =
= =
Z
Z
Z«Z
SS =
arg
S BiênđộCS phức CSBK củaTải
GócCS Phức Góc củaTải
= =
= =
S
S
!
(2.70)!
!
!
(2.69)
(2.67)
(2.68)
SS«
45
5. TD Phức là SP 1 YY
Z
= = -
:
arg :
Y BiênđộTD phức TD củaTải
GócTD phức Góc củaTải
Y
Y
= =
= - = -
= =U ZI I YU
U,I,Z vàScủaTải
2I*= =S UI Z! (2.74)
6. ĐLÔ Phức
(2.9) và (2.10)
(2.66) gọi là ĐLÔ Phức của Tải.
7. Quan Hệ Giữa
!
!
(2.73)
(2.72)
(2.71)
46
8. So Sánh Biểu Diễn SP (H 2.18) Với Biểu Diễn Vectơ (H 2.13)
H 2.18
a) b)
c) d)
47
9. Ý nghĩa của j= R + X, = G + jB, = P + jQZ Y S
Re =R =ĐTTĐ ; Im =X =ĐKTĐ
CỦA
Re =G = ĐDTĐ; Im =B =ĐNTĐ
TẢI
Re =P = CSTD; Im =Q =CSPK
Z Z
Y Y
S S
üïïïýïïïïþ
2 2 2 2 2 2 2 2
R –X G –BG= ; B= ;R= ;X=
R +X R +X G +B G +B
10. TT phức và TD phức của R, L, C
R L L C C
R L L C C
= R; = jX ; = –jX
= G; = – jB ; = jB
Z Z Z
Y Y Y (2.80)
(2.79)
(2.78)
(2.77)
(2.76)
(2.75)
48
0đếnnútå =I
0dọc theovòngå =U
(2.81)
0k k kS U I
*å = å =
0 0k kP và Qå = å =
Nếu mạch gồm n MMC
và đi từ + sang –
của từng MMC thì
(2.82)
(2.83)
(2.84)
H 2.19
11. ĐKD Phức
12. ĐKA Phức
13. Nguyên lý Bảo toàn CS phức (H 2.19)
49
Chương 3. Các Phương Pháp Giải Mạch Sin
3.1. Khái Niệm Chung
1. Nội Dung Giải Mạch Sin
Cho Mạch Thực gồm 5 loại PT: Nguồn Áp e(t), Nguồn
Dòng ig(t), Điện Trở R, Điện Cảm L, Điện Dung C. Ta
muốn tìm:
a. Áp Tức Thời u(t) và Dòng Tức Thời i(t) qua 1 MMC
(PT cũng là 1 MMC).
b. CSTD P, CSPK Q, CSBK S do 1 MMC Tiêu Thụ
hoặc Phát Ra.
2. Hai Phương Pháp giải mạch sin là VECTƠ và SP.
Việc chuyển qua lại giữa 2 Phương Pháp được thực hiện
từ H2.13 và H2.18.
50
3. Quy trình giải mạch sin gồm 3 bước
B1. Chuyển sang mạch phức theo quy tắc:
R, L, C ZR, ZL, ZC; YR, YL, YC theo (2.72) và (3.3)
Ẩn thực u(t) =
Ẩn thực i(t) =
B2. Giải mạch phức bằng ĐLÔ, ĐKD, ĐKA để tìm U, I.
B3. Chuyển ngược về mạch thực để tìm u(t) và i(t) theo
cùng quy tắc như Bước 1
2 sin( )
2 sin( )g
e(t) =
i (t) = g g
E t E
I t I
E
I
+ « =
+ « =
(3.1)
(3.2)
2 sin( ) Ẩn PhứcU t U + = U (3.4)
2 sin( ) Ẩn phứcI t I + = I (3.5)
51
4. Chú Thích Quan Trọng
b. TẢI: U = Z I hoặc I = Y U
c. NGUỒN ÁP: U = E
d. NGUỒN DÒNG: I = Ig
e. MMC: Nếu CQCD Cùng (Ngược) CQCA thì CS Phức
do MMC TIÊU THỤ (PHÁT RA) là:
a. Trong B1 và B3, có thể dùng 1 trong 4 Dạng của Hàm
Sin: HD-sin, HD-cos, CĐ-sin, và CĐ-cos; nhưng các
công thức tính P,Q, S, S chỉ đúng khi dùng dạng HD!
(3.6)
(3.7)
(3.8)
S = U I* (3.9)
52
3.2. Phương Pháp Ghép Nối tiếp. Chia Áp (H 3.1)
U = Áp Tổng; I = Dòng Chung
Uk = Áp qua Zk (k = 1,2)
Uk = ZkI
U = U1 + U2 = (Z1 + Z2)I = ZtđI
! Ztđ = Z1 + Z2
tđ
UI
Z
=
1 2
1 2;
tđ tđ
= =Z ZU U U U
Z Z (3.13)
! Công Thức Chia Áp
(CTCA)
(3.12)
(3.11)
(3.10)
H 3.1
53
3.3. Phương Pháp Ghép Song Song. Chia Dòng (H 3.2)
I = Dòng Tổng; U = Áp Chung
Ik = Dòng qua Yk (k=1,2)
k k=I Y U (3.14)
1 2 1 2( ) tđ= + = + =I I I Y Y U Y U
1 2tđ = +Y Y Y (3.15)
tđ
= IU
Y
(3.16)
! Công Thức Chia Dòng
(CTCD)
1 2
1 2;
tđ tđ
= = YYI I I I
Y Y
(3.17)
H 3.2
!
54
3.4 Phương Pháp Biến Đổi Y (H 3.3)
1 2
12 1 2
3
Y
.....
= + + Z ZZ Z Z
Z
12 31
1
12 23 31
Y
...
= + +
Z ZZ
Z Z Z(3.18)
! 3TT bằng nhau Z = 3ZY hay ZY = Z/3 (3.20)
(3.19)
H 3.3
a) b)
55
3.5. Phương Pháp Dòng Mắt Lưới (DML)
1. Mạch 1 ML (H 3.4)
B1. Chọn Ẩn Chính = DML IM1
B2. Phương trình DML có dạng
11 1 1M M=Z I E (3.21)
1 1M k trongML= åE E
(3.22)
(3.23)
! Ek mang dấu + (–) nếu CQCDML ra khỏi đầu + (–) của EM1
B3. Giải (3.21) 11
11
M
M = EI Z (3.24)
11 1k trongML= åZ Z
H 3.4
56
B4. Tính Dòng PT theo dòng ML:
B5. Tính Áp PT:
B6. Tính P, Q, S, S do từng PT tiêu thụ hoặc phát ra:
a. Nguồn Áp E1 phát ra:
b. Nguồn áp E3 tiêu thụ:
1 1 2 1, ...M M= = -I I I I
1 1 2 2 2 3 3 4 4 4, , ,= = = - = -U E U Z I U E U Z I
1 1 1 1 1P jQ
*= = +S E I (3.25)
*
3 3 3 3 3P jQ= = +S E I
(3.26)
1 1 1CSTD P vaphát ra ø CSPK Q = =E
1 3 3...tiêu thụ CSTD P và CSPK Q = =E
B7. Kiểm tra Nguyên Lý Bảo Toàn P và Q
;P phát P thu Q phát Q thuå = å å = å (3.27)
57
2. Mạch 2 ML (H 3.5)
B1. Chọn 2 Ẩn Chính
là 2 DML IM1 và IM2
(CQC là CKĐH).
B2. Hệ phương trình
DML có dạng:
11 1 12 2 1
21 1 22 2 2
M M M
M M M
+ =
+ =
Z I Z I E
Z I Z I E
(3.28)
! Zii xác định như (3.22); EMi như (3.23)
12 21 1 2k chung củaML và ML= = -åZ Z Z
B3. Giải (3.28)
!
1 2 , , ...M M k k kvà I I I U S
H 3.5
(3.29)
58
1. Định Nghĩa (H 3.6)
Xét 1 mạch có nhiều nút A, B,
Tự chọn 1 NÚT CHUẨN N.
Gọi ÁP NÚT = ÁP giữa nút đó
và nút chuẩn N:
0
A AN
N NN
=
= =
U U
U U
(3.30)
(3.31)
3.6 Phương Pháp Áp Nút.
!
H 3.6
1 3
2 2 4 4
;
( );
A B G
C D H
- = =
= - =
U U E U E
I Y U U I Y U
(3.32)
(3.33)
59
2. Mạch 2 Nút (H 3.7)
B1. Chọn N làm nút chuẩn
B2. Chọn Ẩn Chính = UA
B3. Ik = Yk(UA – Ek)
B4. Ik = Yk(UA – Ek) = 0
(Yk)UA = YkEk
(3.34)
(3.35)
k k
A
k
å= å
Y EU
Y
(3.36)
B6. Tính Ik từ (3.34) Uk, Sk ...
H 3.7
B5. Giải Phương Trình Áp Nút (3.35)
60
3.7 Nguyên Lý Tỷ Lệ
Nếu nhân tất cả Nguồn Ek và Igk của 1 Mạch cho cùng
1 SP A = k thì Áp Ukvà Dòng Ik qua từng PT cũng
được nhân cho A
! AHD và DHD của từng PT được nhân cho k
! Pha Áp và Pha Dòng của từng PT được cộng cho
Nếu tập nguồn {Ek, Igk} Đáp ứng {Uk, Ik}
thì tập nguồn {AEk, AIgk} Đáp ứng {AUk, AIk}
!
61
Chương 4. Mạch Điện Ba Pha
4.1 Nguồn Và Tải Ba Pha Cân Bằng (3ÞCB)
1. Ký Hiệu Hai Chỉ Số (H