Đang tải... (xem toàn văn)
kĩ thuật điện tử×giáo trình kĩ thuật điện tử×thiết bị kĩ thuật điện hà nội×chương trình học phần kĩ thuật kĩ thuật điện tử×giáo trình kĩ thuật điện tử×thiết bị kĩ thuật điện hà nội×chương trình học phần kĩ thuật điện×giáo trình kĩ thuật điện×kĩ thuật điện dân dụngđiện×giáo trình kĩ thuật điện×kĩ thuật điện dân dụngkĩ thuật điện tử×giáo trình kĩ thuật điện tử×thiết bị kĩ thuật điện hà nội×chương trình học phần kĩ thuật điện×giáo trình kĩ thuật điện×kĩ thuật điện dân dụng
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC Tên Môn Học: Kỹ Thuật Điện Ngành Học: Không Chuyên Điện Số Tiết: 42 Đánh Giá: • Kiểm Tra Học Kỳ: 20% • Thi cuối Học Kỳ: 80% 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 NỘI DUNG MÔN HỌC CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG Khái niệm chung Mạch Điện Mạch Điện hình sin Các phương pháp giải Mạch Sin Mạch Điện ba pha Khái niệm chung Máy Điện Máy Biến Áp Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha Máy Phát Đồng Bộ Ba Pha Máy Điện Một Chiều 3/3 NỘI DUNG CHI TIẾT Khái Niệm Chung Mạch Điện 1.1 Các Thành Phần Mạch Điện 1.2 Cấu Trúc Mạch Điện 1.3 Các Thông Số Chế Độ Phần Tử 1.4 Các loại Phần Tử Cơ Bản 1.5 Hai Đònh Luật Kirchhoff Mạch Điện Hình Sin 2.1 Khái Niệm Chung Hàm Sin 2.2 Áp Hiệu Dụng Dòng Hiệu Dụng 2.3 Biểu Diễn Áp Sin Dòng Sin Vectơ 2.4 Quan Hệ Áp - Dòng Tải 2.5 Tổng Trở Vectơ Tam Giác Tổng Trở Tải 2.6 Công Suất Tiêu Thụ Tải 2.7 Biểu Diễn Vectơ Áp, Dòng, Tổng Trở, Công Suất 2.8 Hệ Số Công Suất 2.9 Đo Công Suất Tác Dụng Watlkế 2.10 Số Phức 2.11 Biểu Diễn Mạch Sin Số Phức 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 ↔ Δ 3.5 Phương Pháp Dòng Mắt Lưới 3.6 Phương Pháp Áp Nút 3.7 Nguyên Lý Tỷ Lệ Mạch Điện Ba Pha 4.1 Nguồn Tải Pha Cân Bằng 4.2 Hệ Thống Pha Y - Y Cân Bằng 4.3 Hệ Thống Pha Y - Δ Cân Bằng, Zd = 4.4 Hệ Thống Pha Y - Δ Cân Bằng, Zd ≠ 4.5 Hệ Thống Pha Y - Δ Không Cân Bằng, Zn = 4.6 Hệ Thống Pha Y - Y Không Cân Bằng, Zd = 4.7 Hệ Thống Pha Cân Bằng với Nhiều Tải // 4.8 Hệ Thống Pha Cân Bằng với Tải Động Cơ Pha Khái Niệm Chung Máy Điện 5.1 Đònh Luật Faraday 5.2 Đònh Luật Lực Từ 5.3 Đònh Luật Ampère 5.4 Bài Toán Thuận: Biết Φ, Tìm F Máy Biến Áp (MBA) 6.1 Khái Niệm Chung 6.2 Cấu Tạo MBA 6.3 MBA Lý Tưởng 6.4 Các MTĐ PT MBA Thực Tế 6.5 Chế Độ Không Tải MBA 6.6 Chế Độ Ngắn Mạch MBA 6.7 Chế Độ Có Tải MBA Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha 7.1 Cấu Tạo ĐCKĐB3φ 7.2 Từ Trường Trong ĐCKĐB3φ 7.3 Nguyên Lý Làm Việc ĐCKĐB3φ 7.4 Các MTĐ1 Và PT ĐCKĐB3φ 7.5 CS, TH, HS ĐCKĐB3φ 7.6 Mômen ĐCKĐB3φ Máy Phát Đồng Bộ Ba Pha 8.1 Cấu Tạo MPĐB3φ 8.2 Nguyên Lý Làm Việc MPĐB3φ 8.3 MTĐ PT MPĐB3φ 8.4 Phần Trăm Thay Đổi Điện Áp MPĐB3φ 8.5 CS, TH, HS MPĐB3φ 10 Tính ΔU% biết (UT, IT) Dùng (8.9), chọn Iư = |IT|làm gốc pha, ta vẽ Đồ Thò Vectơ H 8.4 z z H 8.4 z Iư = Iư ∠0ο = Iư U T = U T∠ ϕ = U T cos ϕ + jU T sin ϕ E g = U T cos ϕ + Rư Iư + j (U T sin ϕ + X s Iư ) 2 ! E p = E g = (U T cos ϕ + Rư Iư ) + (U T sin ϕ + X s Iư ) (8.9) ! cos ϕ trể ⇔ sin ϕ > 0; cos ϕ sớm ⇔ sin ϕ < 125 8.5 CS, TH, HS MPĐB3Þ H 8.5 H 8.6 Sơ Đồ Khối (H 8.5) z P1 = CS Cơ vào z P2 = CS Điện Sơ Đồ Mạch (H 8.6) 126 Lưu Đồ CS MPĐB3Þ (H 8.6) z P1 = CS Cơ Vào z Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ) z Pđư = TH Đồng Ứng = Pđs = TH Đồng ST z Pkt = TH Kích Từ = Pđr = TH Đồng RT z Pmq = TH Ma Sát & Quạt Gió (TH Cơ) z Pth = Pt + Pđư + Pkt + Pmq = TH Tổng z P2 = P1 – Pth = CS Điện Ra ! P2 HS = η % = × 100 P1 (8.10) 127 Biểu Thức Các Loại CS Tính Từ H 8.2, 8.3, & 8.6 z ! P1 = M1Ω (8.11) Ω = 2π n/60 = 0,105n (8.12) P1(W); M1(N.m); Ω (rad/s); n(v/p) (8.13) P2 = 3U d Id cos ϕ (8.14) z Pđư = 3Rư Iư2 (8.15) z Pkt = Rf Ik2 (8.16) z 8.6 Mômen Vào Do ĐCSC Kéo MPĐB3Þ 9, 55 P1 (W ) M1 ( N m) = n(v/p) (8.17) 128 Chương Máy Điện Một Chiều 9.1 Cấu Tạo Của MĐMC Stato (ST) (Phần Cảm) a Lỏi Thép ST b Dây Quấn ST (DQST) hay Dây Quấn Kích Từ (DQKT) gồm 2p cực từ Rôto (RT) (Phần Ứng) a Lỏi Thép RT b Dây Quấn RT (DQRT) hay Dây Quấn Phần Ứng (DQPƯ) Vành Góp (Vành Đổi Chiều) để Chỉnh Lưu sđđ xoay chiều thành chiều 129 9.2 Nguyên Lý Làm Việc Của Máy Phát Một Chiều (MPMC) B1 Cấp dòng kích từ Ik cho DQKT, ta từ thông Φ = Φ (Ik) H 9.1 B2 Dùng ĐCSC quay RT với vận tốc n Dây dẫn RT có chiều dài l cắt từ thông Φ có Mật Độ Từ Thông B (H9.1) với vận tốc v nên dây xuất sđđ cảm ứng e (xem lại H5.2) e = Bvl (9.1) B3 Vành góp chỉnh lưu nối lại thành sđđ E: 9.3 Sđđ MĐMC (9.2) E = KEnΦ ! B α Φ v α n ⇒ 130 9.4 MPMC Kích Từ Độc Lập Mạch Kích Từ (H9.2a) giống mạch kích từ MPĐB3Þ (H 8.3) Mạch Ứng (H 9.2b) a) z z E H 9.2 b) = SĐĐ UT = Áp Tải z Δ = Sụt Áp Qua Rư z IƯ = Dòng Ứng z IT = Dòng Tải z Rư = ĐT Phần Ứng z RT = ĐT Tải U T = RT IT ΔU = Rư Iư Iư = IT (9.3) (9.4) (9.5) E = U T + Rư Iư (9.6) 131 9.5 MPMC Kích Từ Song Song MTĐ (H 9.3) Phương Trình H 9.3 ΔU = Rư Iư U T = Rf Ik = RT IT (9.7) (9.8) Iư = IT + Ik E = U T + Rư Iư (9.9) (9.10) 132 CS, TH HS MPMCKTSS (H 9.3) z P1 = CS Cơ Vào z Pt z Pđư = TH Đồng Ứng = Pđr = TH Đồng RT z Pkt = TH Kích Từ = Pđs = TH Đồng ST z Pmq = TH Ma Sát Quạt Gió (TH Cơ) z Pth = Pt + Pđư + Pkt + Pmq = TH Tổng z P2 ! = TH Lỏi Thép (TH Từ) (9.11) = P1 – Pth = CS Điện Ra P2 HS = η % = × 100 P1 (9.12) Mômen Vào ĐCSC kéo MPMCKTSS ! Giống (8.21) MPĐB3Þ 133 9.6 Nguyên Lý Làm Việc Động Cơ Một Chiều (ĐCMC) H 9.4 H 9.5 B1 Cấp dòng Ik cho DQKT, ta Từ Thông Φ = Φ(Ik) Mật Độ Từ Thông B (H 9.5) B2 Cấp dòng Iư cho Mạch Ứng, ta dòng Iư/2a chạy qua dây dẫn phần ứng Dây dẫn chòu Lực Từ F làm phần ứng quay (9.13) F = B(Iư/2a)l ! 134 9.7 Vận Tốc ĐCMC z H 9.4 ⇒ U = E + ΔU = E + Rư Iư (9.14) U − Rư Iư E = n= K EΦ K EΦ (9.15) ⇒ 9.8 Mômen ĐCMC Ta có BαΦ MαF Vậy từ (9.13), ta suy biểu thức Mômen Tổng (tương ứng với CS Cơ Tổng) M = K M ΦIư (9.16) ! Đồ thò Φ = Φ(Ik) có dạng Đường Từ Hóa B = B(H) 135 9.9 ĐCMCKTSS (ĐC Shunt) MTĐ (H 9.6) Và Các Phương Trình H 9.6 ΔU = Rư Iư U = Rf Ik (9.17) (9.18) I = Iư + Ik U = E + Rư Iư (9.19) (9.20) 136 CS, TH, HS ĐCMCKTSS (H 9.6 & 9.7) z P1 = CS Điện Vào z Pkt = TH Kích Từ = Pđs = TH Đồng ST z Pư z Pđư = TH Đồng Ứng = Pđr = TH Đồng RT z Pc = Pư – Pđư = CS Cơ Tổng z Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ) z Pmq = TH Ma Sát Và Quạt Gió (TH Cơ) z Po = Pt + Pmq = TH Không Tải (TH Quay) (9.21) z P2 = Pc – Po = CS Cơ Ra z Pth = P1 – P2 = Pkt + Pđư +Pt + Pmq = TH Tổng(9.22) ! = P1 – Pkt = CS Vào RT (CS Vào Phần Ứng) P2 HS = η % = × 100 P1 (9.23) 137 H 9.7 Biểu thức loại CS tính từ MTĐ H 9.6 P1 = UI; Pư = UIư ; Pc = EIư (9.24) Pkt = Rf Ik2 ; Pđư = Rư Iư2 (9.25) 138 Mômen Của ĐCMCKTSS a Mômen Tổng b Mômen TH Quay c Mômen Ra Pc M= = K M ΦIư Ω Pt + Pmq P0 = M0 = Ω Ω P2 = M − M0 M2 = Ω (9.26) (9.27) (9.28) Nếu (U1, Iư1, Φ1, n1, M1) (U2, Iư2, Φ2, n2, M2) Thông Số hai Chế Độ 2; từ (9.15) (9.16), ta có z ! U − Rư Iư Φ1 n2 E2 Φ1 = = n1 E1 Φ U1 − Rư Iư Φ M2 Φ Iư = M1 Φ1 Iư (9.29) (9.30) 139 ... Chung Về Mạch Điện 1.1 Các Thành Phần Của Mạch Điện (H1.1) H 1.1 Nguồn Điện: Phát (Cung Cấp) Điện Năng Đường Dây: Dẫn (Truyền) Điện Năng Thiết Bò Biến Đổi: Biến Đổi Áp, Dòng, Tần Số… Tải Điện: Nhạân... ig, ∀u (1.4) Phần Tử Điện Trở (Điện Trở) (H1.7) ! Áp dòng Tỷ Lệ Thuận với H 1.7 16 ! z ! z uR = RiR (1.5) R = Điện Trở (ĐT) PT Điện Trở (Ω) iR = GuR (1.6) G = Điện Dẫn (ĐD) PT Điện Trở (S) G= 1... bởi: a Chiều Quy Chiếu Áp (CQCA) (+, –) b Hiệu Điện Thế qua PT: u=u(t) z u > ⇔ Điện Thế Đầu + Lớn Hơn Điện Thế Đầu – z u < ⇔ Điện Thế Đầu + Nhỏ Hơn Điện Thế Đầu – 14 ) CÔNG SUẤT (tức thời) (CS)