Kĩ thuật điện - Chương 1: Khái niệm chung về mạch điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI MÔN HỌC:KỸ THUẬT ĐIỆN GV:Ngô Duy Song Lớp :11COTO1 2ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC 1. Tên Môn Học: Kỹ Thuật Điện 2. Ngành Học: Không Chuyên Điện 3. Số Tiết: 30tiết. 4. Đánh Giá: *kiểm tra thường kỳ:20% * Kiểm Tra giữa Học Kỳ: 20% * Thi cuối Học Kỳ: 60% 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 3NỘI 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 43/3 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 52.3 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 63.* 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 74. * 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 85. * 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 96. * 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 10 7. * 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 11 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 12 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 13 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 14 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 15 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 16 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= ò (1.2) 17 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 18 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) 19 4. PT Điện Cảm (Cuộn Cảm) (H1.8) 1 ( ) ( ) ( ) L L t L L Lt di u L dt i t u d i t L     = = +ò  L = Điện Cảm của Cuộn Cảm (H) 5. PT Điện Dung (Tụ Điện) (H1.9) 1 ( ) ( ) ( ) C C t C C Ct du i C dt u t i d u t C     = = +ò  C = Điện Dung của Tụ Điện (F) (1.9) (1.10) (1.11) (1.12) H 1.8 H 1.9 20 1.5. Hai định luật Kirchhoff 0i ñeán Nuùtå =  Tại nút A (H1.10): 1 2 3 4 0i i i i- + - = 2. Định Luật Kirchhoff Áp (ĐKA) 0u doïc theo Voøngå =  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 21 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     « = = « = = Bieân ÑoäAÙp Pha AÙp Bieân ÑoäDoøng Pha Doøng Pha AÙp Pha Doøng  = - = -  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) ! 22 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  = ò 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) 23 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 ( , ) U ( , ) Iu U vaøi I « « « « ! Ta có Sự Tương Ứng 1 – gióng – 1: H 2.3 ! 1 1 2 2 1 2 1 2 Neáu I I thì I I i vaøi i i « « ± « ± (2.8) (2.7) 24 2.4. Quan Hệ Áp – Dòng Của Tải Chế Độ Hoạt Động của Tải xác định bởi 2 cặp số (U, q) và (I, a) 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, j) (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 25 1. Mạch. a. Sơ đồ và đồ thị vectơ (H2.5) Mạch R  (R, 0o) ; 0RR R R R R U Z R I   = = = - = b. TT và góc R = Điện Trở của PT Điện Trở a) b) H 2.5 (2.11) (2.13) (2.12) 26 a. Sơ đồ và đồ thị vectơ (H2.6) Mạch L (XL, 90o) ; 90LL L L L L L U Z X I   = = = - = + 2. Mạch L b. TT và góc XL = wL = Cảm Kháng của PT Điện Cảm a) b) H 2.6 (2.14) (2.15) (2.16) 27 3. Mạch C a. Sơ đồ và đồ thị vectơ (H2.7)   C 1 cuûa PT Ñieän Dung ; 90 Maïch C (X , 90 ) C C C C C C C C X C U Z X I     = = = = = - = - « - Dung Khaùng b. TT và góc a) b)H 2.7 (2.17) (2.18) (2.19) 28 4. Mạch RLC Nối Tiếp a. Sơ Đồ Và Đồ Thị Vectơ (H2.8)  2 2 1 cuûa Maïch RLCNT ; tan Maïch RLC Noái Tieáp (Z, ) L CX X X U X Z R X I R    - = - = = = + = - = « Ñieän Khaùng (ÑK) a) b)H 2.8 (2.20) b. TT và Góc (2.21) (2.22) 29 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 ; tan U B Z 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) 30 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 sovôùi uchaäm p R v X ha aø  < < > > (2.31) (2.29) (2.30) H 2.10a 1. Tải Cảm (H 2.10a) 31 90 0 0 0 i sovôù u( ) in R vaø hanh pha X   - > - < < < 3. Tải cộng hưởng (H 2.10c) 0 0 0 i vôùi ucuøng pha R vaøX  = > = 2. Tải dung (H 2.10b) (2.32) H 2.10b H 2.10c (2.33) 32 4. Tải Thuần Cảm (H 2.10d) 90 0 0 i so vôùi90 uch R vaø aäm p a X h    = + = > 5. Tải thuần dung (H 2.10e) 90 0 0 i sovôùi90 unh R vaø anh p a X h    = - = < (2.34) H 2.10d (2.35) H 2.10e 33 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) 34 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 ñoàng daïng vôùi 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 2.12a) b) 35 2.7 Biểu Diễn Vectơ của Áp Dòng, TT, và CS của Tải (H 2.13) H 2.13 a) b) c) d) 36 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. cos P P HSCS S UI = = = 1. HSCS của Tải Trên H 2.11 là: H 2.14a) b) (2.41) 37 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 vaø - ¯ ¯ ¯ - (2.42) (2.43) (2.44) (2.45) 38 3. Nâng cao HSCS của tải bằng tụ bù 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). 1 cP P P P= + ¹ 1 1 1(tan tan )c cQ Q Q Q Q Q P  = + Þ = - = - 1 2 (tan tan )P C U    - = H 2.15a) (2.48) b) (2.46) (2.47)  39 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 = UIcosj = CSTD tiêu thụ bởi N = CSTD phát ra bởi M ! Tiêu Thụ CS âm  Phát Ra CS dương 40 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) 41 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) 42 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) 43 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 r r r r r r r         = + = - 44 1. Áp Phức và Dòng Phức 1. Áp Phức là SP 2. Dòng Phức là SP Trên H 2.13b: UU = Ð arg U Bieân ÑoäAÙp Phöùc AHD GoùcAÙp Phöùc Pha AÙp = Þ = = Þ = U U II = Ð arg I Bieân ñoädoøng phöùc DHD I GoùcDoøng Phöùc Pha Doøng = Þ = = Þ = I I U IvaøU I« « ur r ! (2.66) ! ! (2.65) (2.64) (2.63) 2.11 Biểu Diễn Mạch Sin Bằng SP 45 3. TT phức là SP Trên H 2.13c: 4. CS Phức là SP Trên H 2.13d: ZZ = Ð arg Z Bieân ñoäTT phöùc TT cuûaTaûi GoùcTT Phöùc GoùccuûaTaûi = Þ = = Þ = Z Z Z«Z SS = Ð arg S Bieân ñoäCS phöùc CSBK cuûaTaûi GoùcCS Phöùc GoùccuûaTaûi = Þ = = Þ = S S ! (2.70)! ! ! (2.69) (2.67) (2.68) SS « 46 5. TD Phức là SP 1 YY Z = = Ð- : arg : Y Bieân ñoäTD phöùc TD cuûaTaûi GoùcTD phöùc GoùccuûaTaûi Y Y  = = = - = - = Û =U ZI I YU U, I , Z vaøScuûa Taûi 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) 47 8. So Sánh Biểu Diễn SP (H 2.18) Với Biểu Diễn Vectơ (H 2.13) H 2.18 a) b) c) d) 48 9. Ý nghĩa của j= R + X, = G + jB, = P + jQZ Y S Re =R = ÑTTÑ ; I m = X = ÑKTÑ CUÛA Re =G = ÑDTÑ; I m = B = ÑNTÑ TAÛI Re =P = CSTD ; I m = Q = CSPK Z Z Y Y S S üïïïïý ïïïïþ 2 2 2 2 2 2 2 2 R –X G –B G = ; 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) 49 0ñeán nuùtå =I 0doïctheovoøngå =U (2.81) 0k k kS U I *å = å = 0 0k kP vaø 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) 50 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. 51 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       + « = Ð + « = Ð (3.1) (3.2) 2 sin( ) AÅn PhöùcU t U  + ® = ÐU (3.4) 2 sin( ) AÅn phöùcI t I  + ® = ÐI (3.5) 52 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) 53 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 tñ U I Z = 1 2 1 2; tñ tñ = = Z Z U U U U Z Z (3.13)  ! Công Thức Chia Áp (CTCA) (3.12) (3.11) (3.10) H 3.1 54 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( ) tñ= + = + =I I I Y Y U Y U 1 2tñ = +Y Y Y (3.15) tñ = I U Y (3.16) ! Công Thức Chia Dòng (CTCD) 1 2 1 2; tñ tñ = = YYI I I I Y Y (3.17) H 3.2  !  55 3.4 Phương Pháp Biến Đổi Y (H 3.3)  1 2 12 1 2 3 Y ..... ® = + + Z Z Z Z Z Z  12 31 1 12 23 31 Y ... ® = + + Z Z Z Z Z Z(3.18) ! 3TT bằng nhau  ZD = 3ZY hay ZY = ZD/3 (3.20) (3.19) H 3.3 a) b) 56 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 trong ML= åE E (3.22) (3.23) ! Ek mang dấu + (–) nếu CQCDML ra khỏi đầu + (–) của EM1 B3. Giải (3.21) 11 11 M MÞ = E I Z (3.24) 11 1k trong ML= åZ Z  H 3.4 57 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 vaphaùt ra øCSPK QÞ = =E 1 3 3...t i eâu thuïCSTD P vaøCSPK QÞ = =E B7. Kiểm tra Nguyên Lý Bảo Toàn P và Q ;P phaùt P thu Q phaùt Q thuå = å å = å (3.27) 58 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 cuûaML vaøML= = - åZ Z Z B3. Giải (3.28) ! 1 2 , , ...M M k k kvaøÞ ÞI I I U S H 3.5 (3.29) 59 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) 60 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 E U Y (3.36) B6. Tính Ik từ (3.34)  Uk, Sk ... H 3.7 B5. Giải Phương Trình Áp Nút (3.35) 61 3.7 Nguyên Lý Tỷ Lệ Nếu nhân tất cả Nguồn Ek và Igk của 1 Mạch cho cùng 1 SP A = kb 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 b Nếu tập nguồn {Ek, Igk}  Đáp ứng {Uk, Ik} thì tập nguồn {AEk, AIgk}  Đáp ứng {AUk, AIk} ! 62 Chương 4. Mạch Điện Ba Pha 4.1 Nguồn Và Tải Ba Pha Cân Bằng (3ÞCB) 1. Ký Hiệu Hai Chỉ Số (H 4.1) a. Uab = Áp qua ab b. Iab = Dòng từ a đến b c. Zab = TTTĐ nối a với b ! Không cần CQC ab a b ba ab ac cb = - = - = + U U U U U U U (4.1) (4.2) ab ba= -I I (4.3) ab ba=Z Z (4.4) ab ab ab=U Z I (4.5) H 4.1 63 2. Nguồn Áp 3ÞCB (NA3ÞCB) là 1 bộ ba NA sin có cùng AHD, cùng tần số, nhưng lệch pha 120o từng đôi một (H 4.2). Ta chỉ xét thứ tự thuận. 120 240 ax p a by p a cz p a U U U U U U      = Ð = Ð - = Ð - ! Chỉ cần biết Uax 120 240 by ax cz ax U U U U   = Ð - = Ð - (4.6) Þ H 4.2a) b) 64 3. NA3ÞCB Đấu Sao (Y) (H 4.3) p d U AHD pha U AHD daây = = a. Áp pha = (Uan, Ubn, Ucn); Áp dây = (Uab, Ubc, Uca) b. Quan hệ giữa Áp pha và Áp dây 3 3 30 30 d p ab an ab an U U U nhanh pha sovôùi   üï= ïï Û = Ðý ïïïþ U U U (4.7) H 4.3 ! a) b) 65 4. NA3ÞCB Đấu Tam Giác (D)(H 4.4) Áp dây = Áp pha = (Uab, Ubc, Uca) d pU U= (4.8) 5. Tải 3ÞCB đấu Y (H 4.5a) hoặc  (H 4.5b) p p p p p p TT pha R jX  = = + = Ð Z Z Z Z H 4.5a) b) H 4.4 66 1. Định Nghĩa. a. (Uan, Ubn, Ucn) = Áp Pha Nguồn b. (Uab, Ubc, Uca) = Áp Dây Nguồn 4.2. Hệ Thống 3Þ Y-Y CB (H 4.6) p p p p p d d d R jX