kiThuatDien buitanloi

177 22 0
  • Loading ...
1/177 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 12/05/2018, 07:04

Ch01.pdfCh02.pdfCh03.pdfCh04.pdfCh05.pdfCh06.pdfCh07.pdfCh08.pdfCh09.pdf1Låìi noïi âáöuKyî thuáût âiãûn nghiãn cæïu nhæîng æïng duûng cuía caïc hiãûn tæåüng âiãûn tæì nhàòm biãúnâäøi nàng læåüng vaì tên hiãûu, bao gäöm viãûc phaït, truyãön taíi, phán phäúi vaì sæí duûng âiãûnnàng trong saín xuáút vaì âåìi säúng.Âiãûn nàng ngaìy nay âæåüc sæí duûng räüng raîi trong moüi laînh væûc vç caïc æu âiãømsau :• Âiãûn nàng âæåüc saín xuáút táûp trung våïi nguäön cäng suáút låïn.• Âiãûn nàng coï thãø truyãön taíi âi xa våïi hiãûu suáút cao.• Âiãûn nàng dãù daìng biãún âäøi thaình caïc caïc daûng nàng læåüng khaïc.• Nhåì âiãûn nàng coï thãø tæû âäüng hoaï moüi quaï trçnh saín xuáút, náng cao nàngsuáút lao âäüng.Âiãûn nàng tuy âæåüc phaït hiãûn cháûm hån caïc nàng læåüng khaïc, nhæng våïi viãûcphaït hiãûn vaì sæí duûng âiãûn nàng âaî thuïc âáøy caïch maûng khoa hoüc cäng nghãû tiãún nhævuî baîo sang kyî nguyãn âiãûn khê hoaï vaì tæû âäüng hoaï. Vaìo cuäúi thãú kyî 19, ngaình kyîthuáût âiãûn tæí ra âåìi vaì giæîa thãú kyî 20 chãú taûo âæåüc linh kiãûn âiãûn tæí cäng suáút coïâiãöu khiãøn, tæì doï âiãûn tæí cäng suáút phaït triãùn âaî thuïc âáøy vaì laìm thay âäøi táûn gäúc rãùlaînh væûc kyî thuáût âiãûn. Kyî thuáût âiãûn vaì kyî thuáût âiãûn tæí hoaì nháûp phaït triãùn, cuìngvåïi cäng nghãû thäng tin âaî âæa nãön saín xuáút xaî häüi sang giai âoaûn kinh tãú tri thæïc.Giaïo trçnh kyî thuáût âiãûn naìy gäöm hai pháön :Pháön I cung cáúp caïc kiãún thæïc vãö maûch âiãûn (thäng säú, mä hçnh âënh luáût) vaì caïcphæång phaïp tênh toaïn maûch âiãûn coï chuï yï âãún doìng âiãûn hçnh sin vaì maûch ba pha.Pháön II cung cáúp caïc kiãún thæïc vãö nguyãn lyï, cáúu taûo, âàûc tênh vaì æïng duûng cuíacaïc loaûi maïy âiãûn.Giaïo trçnh kyî thuáût âiãûn âæåüc biãn soaûn dæûa trãn kinh nghiãûm giaíng daûy nhiãöunàm åí nhoïm chuyãn män Âiãûn Cäng Nghiãûp Khoa Âiãûn Træåìng Âaûi Hoüc BaïchKhoa Âaûi Hoüc Âaì Nàông vaì tham khaío giaïo trçnh cuía caïc træåìng baûn. Âáy laì giaïotrçnh âæa lãn maûng nhàòm giuïp cho sinh viãn khäng chuyãn âiãûn laìm taìi liãûu thamkhaío vaì hoüc táûp.Do trçnh âäü coï haûn, giaïo trçnh kyî thuáût âiãûn khäng traïnh khoíi thiãúu soït, xin hoannghãnh moüi sæû goïp yï cuía baûn âoüc. Caïc yï kiãún âoïng goïp xin gåíi vãö nhoïm chuyãnmän Âiãûn Cäng Nghiãûp Khoa Âiãûn Træåìng Âaûi Hoüc Baïch Khoa Âaûi Hoüc ÂaìNàông.Caïc taïc giaí2Âaûi Hoüc Âaì Nàông Træåìng Âaûi hoüc Baïch KhoaKhoa Âiãûn Nhoïm Chuyãn män Âiãûn Cäng NghiãûpGiaïo trçnh Kyî thuáût ÂiãûnBiãn soaûn : Nguyãùn Häöng Anh, Buìi Táún Låüi, Nguyãùn Vàn Táún, Voî Quang SånPháön I MAÛCH ÂIÃÛNChæång 1KHAÏI NIÃÛM CÅ BAÍN VÃÖ MAÛCH ÂIÃÛN1.1. MAÛCH ÂIÃÛN VAÌ KÃÚT CÁÚU HÇNH HOÜC CUÍA MAÛCH ÂIÃÛN1.1.1. Maûch âiãûnMaûch âiãûn laì táûp håüp caïc thiãút bë âiãûn, näúi våïi nhau bàòng caïc dáy dáùn, taûo thaìnhnhæîng voìng kên maì trong âoï doìng âiãûn coï thãø chaûy qua. Maûch âiãûn âæåüc cáúu truïc tæìnhiãöu thiãút bë khaïc nhau, chuïng thæûc hiãûn caïc chæïc nàng xaïc âënh âæåüc goüi laì pháöntæí maûch âiãûn. Hai loaûi pháön tæí chênh cuía maûch âiãûn laì nguäön vaì phuû taíi (taíi). Hçnh1.1 laì mäüt vê duû vãö maûch âiãûn, trong âoï : nguäön âiãûn laì maïy phaït âiãûn MF; taíi laìboïng âeìn  vaì âäüng cå âiãûn ÂC vaì dáy dáùn laì dáykim loaûi. Nhæ váûy maûch âiãûn gäöm :1. Nguäön âiãûn : Nguäön âiãûn laì thiãút bë phaït raâiãûn nàng, vãö nguyãn lyï laì thiãút bë biãún âäøi caïc daûngnàng læåüng khaïc thaình âiãûn nàng. Vê duû nhæ maïyphaït âiãûn biãún cå nàng thaình âiãûn nàng, pin vaìacquy biãún hoaï nàng thaình âiãûn nàng. . .2. Phuû taíi : Phuû taíi laì caïc thiãút bë tiãu thuû âiãûnnàng vaì biãún âäøi âiãûn nàng thaình caïc daûng nàng læåüng khaïc, nhæ âäüng cå âiãûn biãúnâiãûn nàng thaình cå nàng, âeìn âiãûn biãún âiãûn nàng thaình quang nàng, baìn laì vaì bãúpâiãûn biãún âiãûn nàng thaình nhiãût nàng. . .MF ÂCHçnh 1.1 Maûch âiãûnÂabIII III123Dáy dáùnNgoaìi hai loaûi chênh trãn, trong maûch âiãûn coìn coï dáy dáùn näúi tæì nguäön âãún taíiâãø taûo thaình maûch voìng kên vaì âãø truyãön taíi âiãûn nàng tæì nguäön âãún taíi.1.1.2. Kãút cáúu hçnh hoüc cuía maûch âiãûn.Kãút cáúu hçnh hoüc cuía maûch âiãûn gäöm coï : Nhaïnh, nuït, voìng.31. Nhaïnh : Nhaïnh laì bäü pháûn cuía maûch âiãûn, gäöm caïc pháön tæí màõc näúi tiãúpnhau trong âoï coï cuìng mäüt doìng âiãûn chaûy qua. Maûch âiãûn hçnh 1.1 coï ba nhaïnhâaïnh säú 1, 2 vaì 3.2. Nuït : Nuït laì chäù gàûp nhau cuía ba nhaïnh tråí lãn. Maûch âiãûn hçnh 1.1 coï hainuït kyï hiãûu a vaì b.3. Voìng hay maûch voìng : Voìng laì âæåìng âi kheïp kên qua caïc nhaïnh. Maûchâiãûn hçnh 1.1 taûo thaình ba voìng kyï hiãûu I, II vaì III.1.2. CAÏC ÂAÛI LÆÅÜNG ÂÀÛC TRÆNG QUAÏ TRÇNH NÀNG LÆÅÜNGÂãø âàûc træng cho quaï trçnh biãún âäøi nàng læåüng (quaï trçnh nàng læåüng) trongmäüt nhaïnh hay mäüt pháön tæí cuía maûch âiãûn ta duìng hai âaûi læåüng : Doìng âiãûn i vaìâiãûn aïp u. Cäng suáút cuía nhaïnh hoàûc cuía pháön tæí laì p = u.i.1.2.1. Doìng âiãûnDoìng âiãûn laì doìng chuyãøn dëch coï hæåïng cuía caïc âiãûn têch. Cæåìng âäü doìng âiãûni (goüi tàõc laì doìng âiãûn) vãö trë säú bàòng täúc âäü biãún thiãn cuía læåüng âiãûn têch q qua tiãútdiãûn ngang cuía mäüt váût dáùn.dtdqi = (1.1)trong âoï, q laì âiãûn têch qua tiãút diãûn ngang cuía váût dáùn trong thåìi gian t.Trong hãû thäúng âån vë SI (In the standard international system of units), doìngâiãûn coï âån vë laì A (Ampeìre).Hçnh 1.2 Qui æåïc vãö chiãöu doìng âiãûnA B2A(b)BA2A(c)A Bi(a)Chiãöu doìng âiãûn, theo âënh nghéa, laì chiãöu chuyãøn âäüng cuía âiãûn têch dæångtrong âiãûn træåìng (hay ngæåüc chiãöu våïi chuyãøn âäüng caïc âiãûn têch ám). Âãø tiãûn viãûctênh toaïn, ngæåìi ta qui æåïc chiãöu doìng âiãûn trãn mäüt nhaïnh bàòng mäüt muîi tãn nhæhçnh 1.2a goüi laì chiãöu dæång doìng âiãûn. Nãúu taûi mäüt thåìi âiãøm t naìo âoï, chiãöu doìngâiãûn truìng våïi chiãöu dæång thç i seî mang dáúu dæång (i > 0, hçnh 1.2b), coìn nãúu chiãöudoìng âiãûn ngæåüc våïi chiãöu dæång thç i seî mang dáúu ám (i < 0, hçnh 1.2c),41.2.2. Âiãûn aïpÂiãûn aïp laì hiãûu âiãûn thãú giæîa hai âiãøm. Nhæ váûy âiãûn aïp giæîa hai âiãøm A vaì Btrãn hçnh 1.3a coï âiãûn thãú ϕA vaì ϕB laì :uAB = ϕA ϕB (1.2)Trong hãû thäúng âån vë SI, âiãûn aïp coï âån vë laì V (volt).Chiãöu âiãûn aïp qui æåïc laì chiãöu tæì âiãøm coï âiãûn thãú cao âãún âiãøm coï âiãûn thãútháúp. Cuîng âãø tiãûn viãûc tênh toaïn, ngæåìi ta qui æåïc chiãöu dæång âiãûn aïp trãn mäütnhaïnh (thæåìng truìng våïi chiãöu dæång doìng âiãûn) bàòng mäüt muîi tãn vaì trãn âoï ta ghikyï hiãûu âiãûn aïp cuía nhaïnh nhæ hçnh 1.3a hoàûc âaïnh dáúu cäüng vaì dáúu træì nhæ hçnh1.3b,c. Nãúu uAB > 0 âiãûn thãú A cao hån âiãûn thãú B; coìn uAB < 0 âiãûn thãú A tháúp hånâiãûn thãú B.Hçnh 1.3 Qui æåïc vãö chiãöu âiãûn aïpBA+uA_Bi(c)A BiuAB(a)A Bi uAB(b)+_1.2.3. Cäng suáútTrong mäüt pháön tæí, mäüt nhaïnh hay mäüt maûch âiãûn coï thãø nháûn nàng læåüng hoàûcphaït nàng læåüng. Khi choün chiãöu doìng âiãûn vaì âiãûn aïp truìng nhau, sau khi tênh toaïncäng suáút p cuía nhaïnh, ta coï thãø kãút luáûn nhæ sau vãö quaï trçnh nàng læåüng cuía nhaïnh.ÅÍ mäüt thåìi âiãøm naìo âoï :p(t) = u(t).i(t) (1.3)Nãúu p(t) > 0 : u vaì i cuìng chiãöu: nhaïnh nháûn nàng læåüng.p(t) < 0 : u vaì i ngæåüc chiãöu: nhaïnh phaït nàng læåüng.1.2.4. Âiãûn nàngNãúu âiãûn aïp u vaì doìng âiãûn i trãn mäüt pháön tæí phuû thuäüc thåìi gian t, âiãûn nàngtiãu thuû båíi pháön tæí tæì to âãún t laì :== ∫∫tttt0 0dt)t(i)t(udt.pA (1.4)Âån vë cuía âiãûn nàng laì J (Joule), Wh (Watt. giåì). Bäüi säú cuía noï laì : kWh, âáylaì âån vë âãø tênh tiãön âiãûn.51.3. CAÏC THÄNG SÄÚ VAÌ MÄ HÇNH MAÛCHMaûch âiãûn gäöm nhiãöu pháön tæí näúi våïi nhau. Khi laìm viãûc nhiãöu hiãûn tæåüng âiãûntæì xaíy ra trong caïc pháön tæí. Khi tênh toaïn ngæåìi ta thay thãú maûch âiãûn thæûc bàòng mähçnh maûch. Mä hçnh maûch gäöm nhiãöu pháön tæí lyï tæåíng âàûc træng cho quaï trçnh âiãûntæì trong maûch vaì âæåüc gheïp näúi våïi nhau tuyì theo kãút cáúu cuía maûch. Dæåïi âáy ta seîxeït caïc pháön tæí lyï tæåíng cuía mä hçnh maûch goüi laì caïc thäng säú cuía maûch âiãûn.1.3.1. Caïc thäng säú (pháön tæí) cuía maûch âiãûn1. Nguäön âiãûn aïp u(t)Hçnh 1.4 Kyï hiãûu chiãöu nguäön aïp+− e(t) u(t)i(t)+ e(t) u(t)i(t)+_(a) (b)−Nguäön âiãûn aïp u(t) laì thäng säú cuía maûch âiãûn âàûc træng cho khaí nàng taûo nãn vaìduy trç trãn hai cæûc cuaí nguäön mäüt âiãûn aïp, khäng phuû thuäüc vaìo giaï trë doìng âiãûncung cáúp tæì nguäön. Nguäön aïp âæåüc kyï hiãûu nhæ hçnh 1.4a hoàûc 1.4b vaì âæåüc biãùudiãùn bàòng mäüt sæïc âiãûn âäüng (sââ) e(t). Chiãöu âiãûn aïp u(t) tæì âiãøm coï âiãûn thãú caoâãún âiãøm coï âiãûn thãú tháúp, vç thãú âiãûn aïp u(t) chênh bàòng sæïc âiãûn âäüng e(t) cuíanguäön :u(t) = e(t) (1.5)2. Nguäön doìng âiãûn j(t)Nguäön doìng âiãûn j(t) âàûc træng cho khaí nàng cuíanguäön âiãûn taûo nãn vaì duy trç mäüt doìng âiãûn cung cáúpcho maûch ngoaìi, khäng phuû thuäüc vaìo âiãûn aïp trãn haicæûc cuía nguäön :j(t) = i(t) (1.6)Nguäön doìng âiãûn âæåüc kyï hiãûu nhæ hçnh 1.5. Hçnh 1.5 Nguäön doìng âiãûnj(t) u(t)+ _i(t)3. Âiãûn tråí RCho doìng âiãûn i qua âiãûn tråí R (hçnh 1.6) vaì gáy ra coï âiãûn aïp råi uR trãn âiãûntråí. Theo âënh luáût Ohm, quan hãû giæîa doìng âiãûn i vaì âiãûn aïp uR laì :uR = Ri hoàûc i = Gu R (1.7)6Trong âoï :1RG = goüi laì âiãûn dáùn.A Bi uRHçnh 1.6 Âiãûn tråíR+ −Cäng suáút tiãu thuû trãn âiãûn tråí:pR = uRi = Ri2 (1.8)Nhæ váûy âiãûn tråí R âàûc træng cho quaïtrçnh tiãu taïn.Âiãûn nàng tiãu thuû trãn âiãûn tråí R trong khoaíng thåìi gian t:== ∫∫t 02t 0R dtRidtpA (1.9)våïi i = const, ta coï:A = Ri2t (1.10)Trong hãû âån vë SI, âiãûn tråí coï âån vë laì Ω (Ohm), âiãûn dáùn laì S (Simen),4. Âiãûn caím LCho qua cuäün dáy coï N voìng mäüt doìng âiãûn iiHçnh 1.7 Cuäün dáyu+ L −Lthç seî sinh ra tæì thäng moïc voìng våïi cuäün dáy laì :Ψ = NΦ (1.11)Âiãûn caím L cuía cuäün dáy âæåüc âënh nghéa laì:L =iNiΦ=Ψ(1.12)Âån vë cuía âiãûn caím laì H (Henry).Nãúu doìng âiãûn i biãún thiãn theo thåìi gian t thç tæì thäng Ψ cuîng biãún thiãn theothåìi gian t vaì cuäün dáy caím æïng sââ tæû caím eL khi L = Const (hçnh 1.7) :dtdiLdtdeL −=Ψ−= (1.13)Âiãûn aïp råi trãn âiãûn caím:dtdiLeuLL =−= (1.14)Cäng suáút cuäün dáy nháûn:dtdiLL == Liiup (1.15)Nàng læåüng tæì træåìng têch luîy trong cuäün dáy:∫ ∫ ==t 0(i t)0Ltt diLidtpW (1.16)Váûy tt iL 212W = . (1.17)Nhæ váûy âiãûn caím L âàûc træng cho hiãûn tæåüng têch luyî nàng læåüng tæì træåìng cuíacuäün dáy.75. Häù caím MHiãûn tæåüng häù caím laì hiãûn tæåüng xuáút hiãûn tæì træåìng trong mäüt cuäün dáy dodoìng âiãûn biãúïn thiãn trong cuäün dáy khaïc taûo nãn. Trãn hçnh 1.8a laì hai cuäün dáy coïliãn hãû häù caím våïi nhau.Tæì thäng moïc voìng våïi cuäün dáy 1 gäöm hai thaình pháön :Ψ1 = Ψ11 + Ψ12 (118)trong âoï : Ψ11 laì tæì thäng moïc voìng våïi cuäün dáy 1 do chênh doìng âiãûn i1 taûo nãn.Ψ12 laì tæì thäng moïc voìng våïi cuäün dáy 1 do doìng âiãûn i2 taûo nãn.Tæång tæû, tæì thäng moïc voìng våïi cuäün dáy 2 :Ψ2 = Ψ22 + Ψ21 (119)trong âoï : Ψ22 laì tæì thäng moïc voìng våïi cuäün dáy 2 do chênh doìng âiãûn i2 taûo nãn.Ψ21 laì tæì thäng moïc voìng våïi cuäün dáy 2 do doìng âiãûn i1 taûo nãn.M+_+u_1 u2i1 i2L1 L2(b)Ψ11 Ψ21(a)i1u21 1’+_2 2’+_i2u1Hçnh 1.8 Hai cuäün dáy gheïp häù caímM+ _+_u1 u2i1 i2L1 L2(c)M+_+u_1 u2i1 i2L1 L2(d)Træåìng håüp trong mäi træåìng laì tuyãún tênh, ta coï :Ψ11 = L1i1; Ψ12 = ± M12i2 (120)Ψ22 = L2i2; Ψ21 = ± M21i1 (121)våïi L1, L2 tæång æïng laì hãû säú tæû caím cuía cuäün dáy 1 vaì 2.M12 = M21 = M laì hãû säú häù caím giæîa hai cuäün dáy.Khi thay (120) vaì (121) vaìo(118) vaì (119), ta viãút laûi nhæ sau :8Ψ1 = L1i1 ± Mi2 (122)Ψ2 = L2i2 ± Mi1 (123)Viãûc choün dáu + hoàûc dáúu − træåïc M trong biãøu thæïc trãn phuû thuäüc vaìo chiãöuquáún caïc cuäün dáy cuîng nhæ choün chiãöu dæång doìng âiãûn i1 vaì i2. Nãúu cæûc tênh cuíacaïc âiãûn aïp u1, u2 vaì chiãöu dæång doìng âiãûn i1, i2 âæåüc choün nhæ hçnh 1.8a, thç theoâënh luáût caím æïng âiãûn tæì Faraday, ta coï :dtdiMdtdiLdtddtddtdu 1 211 11 121 ±=Ψ+Ψ=Ψ= (124)dtdiMdtdiLdtddtddtdu 2 122 22 212 ±=Ψ+Ψ=Ψ= (125)Cuîng nhæ âiãûn caím L, âån vë cuía häù caím M laì Henry (H). Ta thæåìng kyï hiãûu häùcaím giæîa 2 cuäün dáy bàòng chæî M vaì muîi tãn hai chiãöu nhæ hçnh 1.8b, vaì duìng caïchâaïnh dáúu hai cæûc cuìng tênh cuía cuäün dáy bàòng dáúu cháúm () âãø xaïc âënh dáúu cuíaphæång trçnh (1.24) vaì (1.25). Nãúu hai doìng âiãûn i1 vaì i2 cuìng âi vaìo (hoàûc cuìng âira) caïc cæûc tênh âaïnh dáúu áúy thç tæì thäng häù caím Ψ12 vaì tæû caím Ψ11 cuìng chiãöu. Cæûccuìng tênh phuû thuäüc chiãöu quáún dáy vaì vë trê caïc cuäün dáy.Tæì âënh luáût Lentz, våïi qui æåïc âaïnh dáúu caïc cæûc cuìng tênh nhæ trãn, coï thãø suyra qui tàõc sau âáy âãø xaïc âënh dáúu + hoàûc − træåïc biãøu thæïc M.didt cuía âiãûn aïp häùcaím. Nãúu doìng âiãûn i coï chiãöu dæång âi vaìo âáöu coï dáúu cháúm trong mäüt cuäün dáy vaìâiãûn aïp coï cæûc tênh + åí âáöu coï dáúu cháúm trong cuäün dáy kia thç âiãûn aïp häù caím laìM.didt, træåìng håüp ngæåüc laûi − M.didt.Vê duû nhæ hçnh 18b, ta coï :dtdiMdtdiLu 1 211 +=dtdiMdtdiLu 2 122 +=Våïi hçnh 18c, ta coï :dtdiMdtdiLu 1 211 −=dtdiMdtdiLu 2 122 +−=Våïi hçnh 18d, ta coï :dtdiMdtdiLu 1 211 +=dtdiMdtdiLu 2 122 −−=96. Âiãûn dung CÂàût mäüt âiãûn aïp uC lãn tuû âiãûn thç qua tuû seî coï doìng dëch chuyãøn i vaì åí hai baíncæûc tuû âiãûn têch luîy âiãûn têch q (hçnh 1.9).iHçnh 1.9 Tuû âiãûnuCiCÂiãûn dung C cuía tuû âiãûn laì: + −C =u Cq(1.26).Âån vë cuía âiãûn dung laì F (Fara).Doìng âiãûn i qua tuû laì:dtduCdtdqi == C (1.27).Tæì (1.20), ta coï âiãûn aïp råi trãn tuû âiãûn coï âiãûn dung C laì :)0(uidt1CuCt 0C ∫ += . (1.28a)Nãúu åí thåìi âiãøm t = 0 maì uC(0) = 0, ta coï:= ∫t 0C idt1Cu (1.28b)Cäng suáút trãn tuû âiãûn C laì:dtduCC == Cuiup C C (1.29)Nàng læåüng âiãûn træåìng têch luîy trong tuû:2Ct 0u 0Ctâ CC Cu12duCudtpWC∫ ∫ == = (1.30)Váûy âiãûn dung C âàûc træng cho hiãûn tæåüng têch luyî nàng læåüng âiãûn træåìng trongtuû âiãûn.1.3.2. Mä hçnh maûch âiãûnMä hçnh maûch laì så âäö thay thãú maûch âiãûn maì trong âoï quïa trçnh nàng læåüng vaìkãút cáúu hçnh hoüc giäúng nhæ maûch âiãûn thæûc, song caïc pháön tæí cuía maûch âiãûn âæåücthay thãú bàòng caïc thäng säú lyï tæåíng e, j, R, L,M, C.Vê duû, thaình láûp så âäö thay thãú maûch âiãûn coï maûch âiãûn thæûc nhæ hçnh 1.10a. Âãøthaình láûp mä hçnh maûch âiãûn, âáöu tiãn ta liãût kã caïc hiãûn tæåüng nàng læåüng xaíy ratrong tæìng pháön tæí vaì thay thãú chuïng bàòng caïc thäng säú lyï tæåíng räöi sau âoï näúi våïinhau tuyì theo kãút cáúu hçnh hoüc cuía maûch.Hçnh 1.10b laì så âäö thay thãú cuía maûch âiãûn hçnh 1.10a, trong âoï nãúu maïy phaïtâiãûn MF laì maïy phaït xoay chiãöu thç âæåüc thay bàòng thãú bàòng eMF näúi tiãúp våïi RMF vaìLMF, âæåìng dáy âæåüc thay thãú bàòng Rd vaì Ld, boïng âeìn  âæåüc thay thãú bàòng RÂ,10cuäün dáy Cd âæåüc thay thãú bàòng RCd vaì LCd. Træåìng håüp maïy phaït MF laì maïy phaïtâiãûn mäüt chiãöu thç maûch âiãûn thay thãú trãn hçnh 1.10cMä hçnh maûch âiãûn âæåüc sæí duûng ráút thuáûn låüi trong viãûc nghiãn cæïu vaì tênhtoaïn maûch âiãûn vaì thiãút bë âiãûn.Lâ1.4. PHÁN LOÜAI VAÌ CAÏC CHÃÚ ÂÄÜ LAÌM VIÃÛC CUÍA MAÛCH ÂIÃÛN1.4.1. Phán loaûi mach âiãûn1. Phán theo daûng cuía doìng âiãûn+ Maûch âiãûn mäüt chiãöu laì maûch âiãûn coï doìng âiãûn mäüt chiãöu. Doìng âiãûn mäütchiãöu laì doìng âiãûn coï trë säú vaì chiãöu khäng thay âäøi theo thåìi gian (hçnh1.11).+ Maûch âiãûn xoay chiãöu laì maûch âiãûn coï doìng âiãûn xoay chiãöu. Doìng âiãûnxoay chiãöu laì doìng âiãûn coï chiãöu biãún âäøi theo thåìi gian.Doìng âiãûn xoay chiãöu âæåüc sæí duûng nhiãöu nháút laì doìng âiãûn hçnh sin, biãún âäøihaìm sin theo thåìi gian (hçnh1.12)(a)i0ItHçnh 1.11 Doìng âiãûn mäüt chiãöui0tHçnh 1.12 Doìng âiãûn xoay chiãöuMF CdHçnh 1.10 Mä hçnh maûch âiãûnLMFRÂRCdRdRMFRdLCdeMF + Lâ−Rd(b)RMF R RCdeMF +− Rd(c)112. Phán theo tênh cháút cuía caïc pháön tæí.+ Maûch âiãûn tuyãún tênh laì maûch âiãûn maì caïc thäng säú R, L, M, C âãöu tuyãúntênh nghéa laì R, L, M, C âãöu hàòng säú, khäng phuû thuäüc doìng âiãûn i hoàûc âiãûn aïp utrãn chuïng.+ Maûch âiãûn phi tuyãú laì maûch âiãûn coï caïc thäng säú R, L, M, C phi tuyãún nghéalaì R, L, M, C thay âäøi theo doìng âiãûn i hoàûc âiãûn aïp u trãn chuïng.1.4.2. Chãú âäü laìm viãûc cuía maûch âiãûn1. Chãú âäü xaïc láûp cuía maûch âiãûn :Chãú âäü xaïc láûp cuía maûch âiãûn laì quaï trçnh xaíy ra láu daìi trong maûch, dæåïi taïcâäüng cuía nguäön, doìng âiãûn vaì âiãûn aïp trãn caïc pháön tæí âaût traûng thaïi äø âënh. ÅÍ chãúâäü xaïc láûp, doìng âiãûn vaì âiãûn aïp trãn caïc pháön tæí biãún thiãn theo qui luáût biãún thiãncuía nguäön.2. Chãú âäü quaï âäü cuía maûch âiãûn :Chãú âäü quaï âäü cuía maûch âiãûn laì quaï trçnh náøy sinh trong maûch âiãûn, khi noïchuyãøn tæì chãú âäü xaïc láûp náöy sang chãú âäü xaïc láûp khaïc. Chãú âäü quaï âäü xaíy ra khiâoïng càõt hoàûc thay âäøi caïc thäng säú cuía maûch coï chæïa L, C. Thåìi gian quaï âäü Δtthæåìng ráút ngàõn. Trãn hçnh 1.13a,b, træåïc thåìi âiãøm t = 0 laì chãú âäü xaïc láûp cuî, sauthåìi âiãøm t = Δt laì chãú âäü xaïc láûp måïi, coìn 0 < t < Δt laì chãú âäü quaï âäü.iΔtI1tHçnh 1.13 Chãú âäü xaïc láûp vaì quaï âäüa. Doìng âiãûn mäüt chiãöu; b. Doìng âiãûn xoay chiãöuI2 iΔti1ti200(a) (b)1.5. HAI ÂËNH LUÁÛT KIRCHHOFF1.5.1. Âënh luáût Kirchhoff 1 (K1)Coìn goüi laì âënh luáût Kirchhoff vãö doìng âiãûn,âæåüc phaït biãøu nhæ sau : Täøng âaûi säú caïc doìngâiãûn taûi mäüt nuït báút kyì bàòng khäng.0inuït∑± k = (1.31)i1i2i3Ktrong âoï, nãúu qui æåïc doìng âiãûn âi âãún nuït mang Hçnh 1.14 Mäüt nuït cuía maûch âiãûn12dáúu dæång (+) thç doìng âiãûn råìi khoíi nuït phaíi mang dáúu ám () vaì ngæåüc laûi.VÊ DUÛ 1.1 : Aïp duûng âënh luáût Kirchhoff I, viãút taûi nuït K åí hçnh 1.14. Ta coï :i1 i2 i3 = 0.1.5.2. Âënh luáût Kirchhoff II (K 2)Âënh luáût naìy coìn goüi laì âënh luáût Kirchhoff vãö âiãûn aïp, âæåüc phaït biãøu nhæ sau:Täøng âaûi säú caïc âiãûn aïp trãn caïc pháön tæí doüc theo táút caí caïc nhaïnh trong mäütvoìng kên våïi chiãöu tuìy yï bàòng khäng.0uvoìng∑ k =± (1.32)Nãúu chiãöu maûch voìng âi tæì cæûc + sang − cuía mäüt âiãûn aïp thç âiãûn aïp âoï mangdáúu +, coìn ngæåüc laûi mang dáúu −.VÊ DUÛ 1.2 : Nhæ trãn hçnh 115, aïpduûng âënh luáût Kirchhoff vãö âiãûn aïp viãútphæång trçnh âiãûn aïp cho hai maûch voìngI vaì II, nhæ sau :u1 u2 + e2 e1 = 0u1 u3 + e3 e1 = 0Chuyãøn vãú caïc sââ, ta coï :u1 u2 = e1 e2u1 u3 = e1 e3Nhæ váûy ta viãút laûi phæång trçnh (1.32) nhæ sau :Hình 115R2e2+−R1e1+−R3e3+−−u1+−u2+−u3(I) (II) +∑ ± = ∑±v v oìng oìngpt eu k (1.33)trong âoï upt laì âiãûn aïp trãn caïc pháön tæí khäng phaíi laì nguäön sââÂënh luáût Kirchhoff II âæåüc phaït biãøu laûi nhæ sau :Âi theo mäüt voìng kên våïi chiãöu tuìy yï, täøng âaûi säú caïc suût aïp trãn caïc pháöntæí bàòng täøng âaûi säú caïc sââ; trong âoï, nãúu chiãöu voìng di tæì cæûc tênh + sang cæûctênh − cuía âiãûn aïp thç âiãûn aïp âoï mang dáúu +, coìn ngæåüc laûi mang dáúu − vaì nãúuchiãöu voìng âi tæì cæûc tênh − sang cæûc tênh + cuía sââ thç sââ âoï mang dáúu +, coìnngæåüc laûi mang dáúu −.Ta coï thãø viãút âiãûn aïp trãn caïc pháön tæí thäng qua caïc biãún cuía nhaïnh, nãn biãøuthæïc (133) coï thãø viãút laûi thaình :∑ ∑ ±±± ∫ k ±= kkkkkk e)dti1CdtdiLiR( (134)13Trong âoï, chiãöu maûch voìng cuìng chiãöu dæång doìng âiãûn mang dáu dæång coìnngæåüc laûi mang dáúu ám.VÊ DUÛ 1.3 : Aïp duûng âënh luáût Kirchhoff 2, viãút cho maûch voìng hçnh 1.16 :2−=+−+∫121123333 eeiRdtdiLdti1CiRR3C3 e2L2e1 R1i2i1i3Hçnh 116. Mäüt maûch voìng kên− +Âënh luáût Kirchhoff 2 noïi lãn tênh cháút thãúcuía maûch âiãûn. Trong mäüt maûch âiãûn xuáút phaït tæìmäüt âiãøm theo mäüt voìng kên vaì tråí laûi vë trê xuáútphaït thç læåüng tàng thãú bàòng khäng.Hai âënh luáût Kirchhoff diãùn taí âáöy âuí quanhãû doìng âiãûn vaì âiãûn aïp trong maûch âiãûn. Dæûatrãn hai âënh luáût naìy ngæåìi ta coï thãø xáy dæûng caïcphæång phaïp giaíi maûch âiãûn.R RBAÌI TÁÛPBài 1.1. Cho biết mạch điện hình 11 có bao nhiêu nhánh, bao nhiêu nút và baonhiêu mạch vòng. Hãy nêu ra các nhánh gồm những phần tử nào ? Các vòng qua cácnhánh nào và các nút là điểm gặp nhau của các nhánh nào ?Bài 1.2. Cho mạch điện như hình 12.1. Mạch điện có bao nhiêunhánh, bao nhiêu nút và baonhiêu mạch vòng ?.R1 R4C4R5e1Hình 11R3 L3e2L2+− −+2. Hãy nêu ra các nhánh gồmnhững phần tử nào ? Cácvòng qua các nhánh nào vàcác nút là điểm gặp nhaucủa các nhánh nào ?3. Hãy viết biểu thức điện áptrên các phần tử và cácnhánh ?14Bài 1.3. Cho mạch điện ở hình 12 hình 13.1. Giả thiết mỗi nhánh một dòng điện và định chiều dương dòng điện trêncác nhánh? Giả thiết về điện áp và chiều dương điện áp trên các phần tử.2. Áp dụng định luật Kirchhoff 1 2 để viết các phương trình về dòng chocác nút và các phương trình về điện áp cho các mạch vòng ?R1R4 R5Hình 12R6 L6L2 L3e1+−e2+− e3+−R1 R4C4R5Hình 13R3 L3L2e2+e1 −+−Bài 1.4. Hãy tự vẽ một mạch điện gồm 3 nhánhnối song song. Mỗi nhánh đều có một nguồnsđđ và hai phần tử.1. Dùng định luật Kirchhoff 1 2 để viết các phương trình về dòng cho cácnút và các phương trình về điện áp cho các mạch vòng ?2. Từ các phương trình của câu 1, hãy tìm một hệ phương trình độc lập ?(một phương trình nào đó trong hệ không suy ra từ các phương trình kháccủa hệ).R R1Âaûi Hoüc Âaì Nàông Træåìng Âaûi hoüc Baïch KhoaKhoa Âiãûn Nhoïm Chuyãn män Âiãûn Cäng NghiãûpGiaïo trçnh Kyî thuáût ÂiãûnBiãn soaûn: Nguyãùn Häöng Anh, Buìi Táún Låüi, Nguyãùn Vàn Táún, Voî Quang SånChæång 2DOÌNG ÂIÃÛN HÇNH SIN2.1. KHAÏI NIÃÛM CHUNGDoìng âiãûn hçnh sin laì doìng âiãûn xoay chiãöu coï trë säú biãún thiãn phuû thuäüc thåìigian theo mäüt haìm säú hçnh sin.2.1.1. Daûng täøng quaït cuía âaûi læåüng hçnh sinTrë säú cuía âaûi læåüng hçnh sin åí mäüt thåìiâiãøm t goüi laì trë säú tæïc thåìi vaì âæåüc bãøu diãùn dæåïidaûng täøng quaït laì := m sin( tXx +ω Ψx ) (2.1) ψx= 0xωt2πωT= 2π0πXmHçnh 2.1 Âaûi læåüng hçnh sinVê duû, âaûi læåüng hçnh sin laì :Doìng âiãûn: m tIi +ω= Ψi )sin( (2.1a)Âiãûn aïp : m sin(ω= tUu + Ψu ) (2.1b)Sââ : = m sin( tEe +ω Ψe ) (2.1c)2.1.2. Caïc thäng säú âàûc træng cuía âaûilæåüng hçnh sin.1. Biãn âäü cuía âaûi læåüng hçnh sin Xm : Giaï trë cæûc âaûi cuía âaûi læåüng hçnh sin, noïnoïi lãn âaûi læåüng hçnh sin âoï låïn hay beï. Âãø phán biãût, trë säú tæïc thåìi âæåüc kyï hiãûubàòng chæî in thæåìng x (i, u, ...), biãn âäü âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî in hoa Xm(Im, Um ...)2. Goïc pha (ωt + Ψx) (hay coìn goüi laì pha) laì xaïc âënh chiãöu vaì trë säú cuía âaûilæåüng hçnh sin åí thåìi âiãøm t naìo âoï.3. Pha ban âáöuΨx : xaïc âënh chiãöu vaì trë säú cuía âaûi læåüng hçnh sin åí thåìi âiãøm t= 0. Hçnh 2.1 veî âaûi læåüng hçnh sin våïi pha ban âáöu bàòng 0.24. Chu kyì T cuía âaûi læåüng hçnh sin laì khoaíng thåìi gian ngàõn nháút âãø âaûi læåünghçnh sin làûp laûi vãö chiãöu vaì tri säú. Tæì hçnh 2.1, ta coï : ωT = 2π. Váûy chu kyì T laì :π ω=2T (s) (2.2)+ Táön säú f : Säú chu kyì cuía âaûi læåüng hçnh sin trong mäüt giáy. Âån vë cuía táön säúlaì Hertz, kyï hiãûu laì Hz.1Tf = (Hz) (2.3)+ Táön säú goïc ω (rads). Täúc âäü biãún thiãn cuía goïc pha trong mäüt giáy.ω = 2πf (rads) (2.4)Læåïi âiãûn cäng nghiãûp cuía næåïc ta coï táön säú f = 50Hz. Váûy chy kyì T = 0,02s vaìtáön säú goïc laì ω = 2πf = 2π.50 = 100π rads.2.1.3. Sæû lãûch pha cuía hai âaûi læåüng hçnh sin cuìng táön säúHai âaûi læåüng hçnh sin khäng âäöng thåìi âaût trë säú khäng hoàûc trë säú cæïc âaûi thçâæåüc goüi laì lãûch pha nhau, âàûc træng cho sæû lãûch pha noï bàòng hiãûu hai pha ban âáöu.Vê duû, ta coï âiãûn aïp = m sin(ωtUu + Ψu ) coï pha ban âáöu ψu > 0 vaì doìng âiãûnm tIi Ψ+ω= i )sin( coï pha ban âáöu ψi < 0 âæåüc trçnh baìy trãn hçnh 2.2a.ϕHçnh 2.2 Sæû lãûch pha cuía hai âaûi læåüng hçnh sin cuìng táön säúu,iiu,iψu>0u,iωtψi< 0ωt ωtiu uiu(a) (b) (c)Goïc lãûch pha cuía âiãûn aïp vaì doìng âiãûn laì :ϕ = Ψu ΨiNãúu: ϕ > 0: âiãûn aïp væåüt træåïc doìng âiãûn mäüt goïc laì ϕ (hçnh 2.2a).ϕ < 0: âiãûn aïp cháûm sau doìng âiãûn mäüt goïc laì ϕ.ϕ = 0: âiãûn aïp vaì doìng âiãûn truìng pha nhau (hçnh 2.2b).ϕ = ±1800: âiãûn aïp vaì doìng âiãûn ngæåüc pha nhau (hçnh 2.2c).ϕ = ± 900: âiãûn aïp vaì doìng âiãûn vuäng pha nhau.32.2. TRË SÄÚ HIÃÛU DUÛNG CUÍA DOÌNG ÂIÃÛN HÇNH SINTrë säú hiãûu duûng cuía doìng âiãûn hçnh sin laì trë säú tæång âæång vãö phæång âiãûntiãu taïn nàng læåüng våïi doìng âiãûn khäng âäøi I naìo âoï.Cho doìng âiãûn hçnh sin i qua nhaïnh coï âiãûn tråí R (hçnh 2.3) trong mäüt chu kyìT thç nàng læåüng tiãu taïn trãn nhaïnh coï âiãûn tråí âoï laì := ∫T 02dtiRW (2.5)Cuîng cho qua nhaïnh coï âiãûn tråí R doìng âiãûnmäüt chiãöu I trong mäüt thåìi gian T, ta coï:= 2TRIW (2.6)Váûy tæì (2.5) vaì (2.6), ta coï trë hiãûu duûng doìng âiãûnhçnh sin := ∫T 02dti1TI (2.7)Thay doìng âiãûn hçnh sin i = Imsinωt vaìo (2.7) vaì tênh, ta coï:2IdttI1TImT 02= ∫ m =ω )sin( (2.8)Tæång tæû, trë säú hiãûu duûng cuía âiãûn aïp vaì sââ laì :U = Um 2 ; E = Em 2 . (2.9)i, I RHçnh 2.3 Nhaïnh R2.3. BIÃØU DIÃÙN DOÌNG ÂIÃÛN HÇNH SIN BÀÒNG VECTÅÂaûi læåüng hçnh sin täøng quaït x(t) = Xmsin(ωt + ψ) gäöm ba thäng säú : biãn âäüXm, táön säú goïc ω vaì pha ban âáöu ψ. Caïc thäng säú nhæ thãú âæåüc trçnh baìy trãn hçnh2.4a bàòng mäüt vectå quay Xmrcoï âäü låïn Xm, hçnh thaình tæì goïc pha (ωt + ψ) våïi truûchoaình. Hçnh chiãúu vectå lãn truûc tung cho ta trë säú tæïc thåìi cuía âaûi læåüng hçnh sin.(a) (b)ωt+ψxXmrXmωsin(ωt+ψ)Xmψ xXmHçnh 24 Biãøu diãùn âaûi læåüng hçnh sin bàòng vectårXmrX=Xm m ∠Ψ4Vectå quay åí trãn coï thãø biãøu diãùn bàòng vectå âæïng yãn (tæïc laì åí thåìi âiãøm t =0) nhæ hçnh 2.4b. Vectå naìy chè coï hai thäng säú, biãn âäü vaì pha ban âáöu, vaì âæåüc kyïhiãûu :Ψ∠=X X mmr(2.10)Kyï hiãûu Xmrchè roî vectå tæång æïng våïi âaûi læåüng hçnh sin x(t) = Xmsin(ωt+ψ)vaì kyï hiãûu X m∠Ψ coï nghéa laì vectå Xmrcoï biãn âäü Xm vaì pha ban âáöu ψ. Váûy,nãúu ω cho træåïc thç âaûi læåüng hçnh sin hoaìn toaìn xaïc âënh khi ta biãút biãn âäü (hay trëhiãûu duûng X) vaì pha ban âáöu. Nhæ váûy âaûi læåüng hçnh sin cuîng coï thãø biãøu diãùnbàòng vectå coï âäü låïn bàòng trë hiãûu duûng X vaì pha ban âáöu ψ, nhæ Xr =X∠Ψ.VÊ DUÛ 2.1: Cho doìng âiãûn +ω= o )40tsin(62i A;vaì âiãûn aïp = −ω o )60tsin(102u V.Biãøu diãùn chuïng sang daûng vectå nhæ hçnh VD 2.1:ψi = 400xrIrUψu = 600610r ∠= 406I 0 A ;r −∠= 0 V6010UHçnh VD 21 Biãøu diãùn doìng âiãûn vaì âiãûn aïphçnh sin bàòng vectåTa tháúy ψ > 0, vectå âæåüc veî nàòm trãn truûc hoaình, coìn ψ < 0, vectå nàòm dæåïitruûc hoaình (hçnh VD 2.1).2.4. BIÃØU DIÃÙN DOÌNG ÂIÃÛN HÇNH SIN BÀÒNG SÄÚ PHÆÏC2.4.1. Khaïi niãûm vãö säú phæïcSäú phæïc laì täøng gäöm hai thaình pháön, coï daûng nhæ sau :V = a + jb (2.11)trong âoï a,b laì caïc säú thæûc; a goüi laì pháön thæûc, b goüi laì pháön aío vaì j = −1 .2.4.2. Hai daûng viãút cuía säú phæïc+ Daûng âaûi säú: Âãø phán biãût våïi mäâun (âäü låïn) sau naìy ta viãút säú phæïc V coïdáúu cháúm trãn âáöu :V a += jb (2.12)5+ Daûng læåüng giaïc:Biãøu diãùn säú phæïc V a += jb lãn màût phàóng phæïc bàòng mäüt âiãøm V. Âiãøm Vcoï toüa âäü ngang laì pháön thæûc a vaì toüa âäü âæïng laì pháön aío b (hçnh 25).Ta cuîng coï thãø biãøu diãùn säú phæïc V a += jb lãn toüa âäü cæûc bàòng mäüt vectårV. Vectå Vrcoï mäâun laì tæì gäúc toüa âäü 0 âãún âiãøm V vaì argumen Ψ laì goïc håüp giæîavectå Vrvåïi truûc ngang (hçnh 25).Tæì hçnh 25, ta coï :a = VcosΨ += baV 22b = VsinΨ Ψ = arctgbaDaûng læåüng giaïc cuía säú phæïc : jVcosVV sin Ψ+Ψ= (2.13)0 ab V+jΨ+1Truûc thæûcTruûc aío+ Daûng sä Vú muî :Ta coï cäng thæïc Euler :jΨ sinjcose Ψ+Ψ=Viãút laûi säú phæïc (2.12) thaình daûng säú muî : Hçnh 25 Biãøu diãùn säú phæïc lãnmàût phàóng phæïc jΨ VVeV Ψ∠== (2.14)2.4.3. Hai säú phæïc cáön nhåïCáön nhåï hai säú phæïc: e jΨ vaì j. Våïi säú phæïc ejψ coï mäâun = 1 vaì argumen = Ψ;coìn säú phæïc e±jπ2 cuîng coï mäâun = 1 vaì argumen = ± π2. Váûy cäú phæïc :2 jej=πvaì 2 jej−=π−vaì j2 = j.j = 1 nãn1jj −= (2.15)2.4.4. Càûp phæïc liãn håüpMäüt säú phæïc âæåüc goüi laì liãn håüp cuía säú phæïc A khi chuïng coï pháön thæûc bàòngnhau vaì pháön aío traïi dáúu nhau.Cho cäú phæïc A = a + jb = Aejψ.Säú phæïc liãn håüp cuía A kyï hiãûu A laì: A = a jb = Aejψ (2.16)2.4.5. Caïc pheïp tênh cå baín cuía säú phæïcCho hai säú phæïc nhæ sau:A 1 = a1 + jb1 = A2ejψ1; A 2 = a2 + jb2 = A2ejψ2 (2.17)61. Âàóng thæïc hai phæïc ==⇔= bbaaAA 212121 (2.18)Váûy hai säú phæïc âæåüc goüi laì bàòng nhau khi vaì chè khi pháön thæûc vaì pháön aíobàòng nhau tæìng âäi näüt.2. Täøng (hiãûu) hai phæïc 21 ±+±=⇔±= bbjaaVAAV 2121 )()( (2.19)Täøng (hiãûu) hai phæïc laì mäüt säú phæïc coï pháön thæûc bàòng täøng (hiãûu) caïc pháönthæûc vaì pháön aío bàòng täøng (hiãûu) caïc pháön aío.3. Têch (thæång) hai phæïc.Têch hai säú phæïc :)(.1 2 j 2121j2j = 121 ΨΨ = eAAeAeAAA Ψ+Ψ (2.20)Nhæ váûy têch hai säú phæïc laì mäüt säú phæïc coï mäâun bàòng têch caïc mäâun vaìargumen bàòng täøng caïc argumen.Thæång hai phæïc :)(j1 2j2j11 2211 2eAAeAeAA AΨ−ΨΨ Ψ== (2.21)Nhæ váûy thæång hai säú phæïc laì mäüt säú phæïc coï mäâun bàòng thæång caïcmäâun vaì argumen bàòng hiãûu caïc argumen.2.4.6. Biãøu diãùn doìng diãûn hçnh sin bàòng säú phæïcCaïc âaûi læåüng hçnh sin nhæ sââ, doìng âiãûn, âiãûn aïp ... âæåüc hoaìn toaìn xaïc âënhkhi ta biãút trë hiãûu duûng vaì pha ban âáöu vç váûy ta coï thãø biãøu diãùn chuïng bàòng caïc säúphæïc goüi laì aính phæïc coï mäâun bàòng trë hiãu duûng vaì argumen bàòng pha ban âáöu vaìâæåüc kyï hiãûu bàòng caïc chæî caïi in hoa coï dáúu cháúm trãn âáöu.Täøng quaït : jΨ XXeX)tsin(X2x Ψ∠==⇔Ψ+ω= (2.22)VÊ DUÛ 2.2:Doìng âiãûn : i jΨi IIeI)tsin(I2i Ψ∠==⇔Ψ+ω= i (2.22a)Âiãûn aïp : = u =⇔Ψ+ω UeU)tsin(U2u jΨu (2.22b)Sââ : j ee =⇔Ψ+ω= EeE)tsin(E2e Ψ (2.22c)2.4.7. Biãøu diãùn pheïp âaûo haìm vaì têch phán cuía haìm säú hçnh sin bàòngsäú phæïcCho doìng âiãûn hçnh sin vaì biãøu diãùn sang daûng phæïc nhæ sau :j ii =⇔Ψ+ω= IeI)tsin(I2i Ψ7Láúy âaûo haìm cuía doìng âiãûn theo thåìi gian :dtsin(I2(d t )dtdi Ψ+ω i=)2tsin(I2)tcos(I2dtdii iπ+Ψ+ωω=Ψ+ωω=Chuyãøn didt sang daûng phæïc, ta coï :eI (j i+Ψ π2 j) π2 jΨi ω=ω=ω IjIeeTäøng quaït : Xjdtdxω↔ (2.23)Nhæ váûy säú phæïc biãøu diãùn âaûo haìm cuía haìm säú hçnh sin bàòng säú phæïc biãùu diãùnnoï nhán våïi jω.VÊ DUÛ 2.3 :Ta âaî coï âiãûn aïp trãn nhaïnh thuáön caím :dtdiLuL =Biãøu diãùn sang daûng phæïc : ILjUdtdiLuL Lω=⇔= Láúy têch phán cuía doìng âiãûn theo thåìi gian :idt )tcos(I2 I2 )2tcos(dt)tsin(I2idtiiiπ−Ψ+ωω=ωΨ+ω−== Ψ+ω∫∫∫Chuyãøn ∫idt sang daûng phæïc :ω=ω=ωΨπ−π−ΨjII e (j i 2 1 j) 2 Iee j i Täøng quaït :ω∫ ↔Xjxdt(2.24)Säú phæïc biãøu diãùn têch phán cuía haìm säú hçnh sin bàòng säú phæïc biãùu diãùn noï chiacho jω.VÊ DUÛ 2.4 :Ta âaî coï âiãûn aïp trãn nhaïnh thuáön dung vaì biãøu diãùn sang daûng phæïc :ω∫ =⇔=jI1CUidt1CuC C82.5. DOÌNG ÂIÃÛN HÇNH SIN TRONG NHAÏNH THUÁÖN TRÅÍ2.5.1. Quan hãû giæîa doìng âiãûn vaì âiãûn aïpGiaí sæí cho qua nhaïnh thuáön tråí R doìng âiãûn i = 2 I sinωt (hçnh 2.6). Doìngâiãûn i quan hãû våïi âiãûn aïp uR theo âënh luáût Ohm:uR = Ri (2.25)=R 2 Isin ωt = 2 UR sin ωtPhæång trçnh (2.25) biãøu diãùn sang daûng säú phæïc:U R= RΙ (2.26)Tæì (2.26) suy ra ràòng: Vãö tri säú hiãûu duûng, âiãûn aïp gáúp doìng âiãûn R láönUR = RI (2.27) Vãö trë säú goïc lãûch pha: âiãûn aïp vaì doìng âiãûn truìng pha nhau (hçnh 2.7a)u,iuR2.5.2. Quaï trçnh nàng læåüngVç u vaì i cuìng pha, cuìng chiãöu, do âoï cäng suáút tiãúp nháûn luän âæa tæì nguäön âãúnvaì tiãu taïn hãút. Tháût váûy, cäng suáút tæïc thåìi laì :pR = u.i = 2URI sin2ωtpR = URI 1 cos2ωt (2.28)Ta tháúy cäng suáút tæïc thåìi khäng cho pheïp ta tênh dãù daìng nàng læåüng tiãu taïntrong trong mäüt thåìi gian hæîu haûn, vç váûy ta âæa ra khaïi niãûm cäng suáút taïc duûng, noïlaì trë säú trung bçnh cuía cäng suáút tæïc thåìi trong chu kyì T := ∫T 0pdt1TP (2.29)Tênh cho nhaïnh thuáön tråí, ta tháúy cäng suáút taïc duûng tiãu taïn trãn R:Hçnh 2.7 Âäö thë vectå (a) vaì âäö thë hçnh sin (b) nhaïnh thuáön tråíI U(a)i ωtuR0(b)i + _ pRRHçnh 2.6 Nhaïnh thuáön tråíi9= ∫T 0Rdtp1TP = URI = RI2 (2.30)2.6. DOÌNG ÂIÃÛN SIN TRONG NHAÏNH THUÁÖN CAÍM L.2.6.1. Quan hãû giæîa âiãûn aïp vaì doìng âiãûnKhi coï i = 2 . I sinωt âi qua nhaïnh thuáön caím L (hçnh 2.8), trãn nhaïnh seî coïâiãûn aïp uL, quan hãû våïi doìng âiãûn laì :uL =dtdiL = 2 .ωL I cosωt = tcosU2L ωBiãøu diãùn sang daûng säú phæïc:U L = jωLΙ = jXLI (2.31)Trong âoï, XL = ωL coï thæï nguyãn âiãûn tråí (Ω) goüi laì âiãûn khaïng âiãûn caím.Tæì (2.31) suy ra ràòng:Vãö trë säú hiãûu duûng : UL = XLI (2.32)Vãö goïc lãûc pha : Âiãûn aïp væåüt træåïc doìng âiãûn mäüt goïc π2 (hçnh 2.9a).Hçnh 28 Nhaïnh thuáön caímuLLi+ _IU L(a) Hçnh 29 Âäö thë vectå (a) vaì âäö thë hçnh sin (b) nhaïnh thuáön caímu,iuLiωtpL0(b)2.6.2. Quaï trçnh nàng læåüngCäng suáút tæïc thåìi trong nhaïnh thuáön caím :pL = uL i = 2 UL cosωt . 2 Isin ωt= ULI sin2ωt (2.33)Do u vaì i lãûch pha nhau π2 nãn tháúy ràòng pháön tæ chu dung âáöu u vaì i cuìngchiãöu (pL > 0), laûi tiãúp 14 chu kyì sau chuïng ngæåüc chiãöu nhau (pL < 0), .. tæïc laì cæï14 chu kyì âæa nàng læåüng tæì nguäön âãún naûp vaìo tæì træåìng âiãûn caím, laûi tiãúp theo1014 chu kyì phoïng traí nàng læåüng ra ngoaìi (hçnh 2.9b). Váûy nàng læåüng âiãûn tæì daoâäüng våïi táön säú 2ω, têch phoïng vaì khäng tiãu taïn, nghéa laì cäng suáút taïc duûng P = 0.Cäng suáút phaín khaïng âiãûn caím QL :QL = ULI = XLI2 (VAR) (2.34)2.7. DOÌNG ÂIÃÛN SIN TRONG NHAÏNH THUÁÖN DUNG.2.7.1. Quan hãû giæîa âiãûn aïp vaì doìng âiãûnKhi cho i = 2 Isin ωt qua nhaïnh thuáön dung C (hçnh 2.10), trãn nhaïnh seî coïâiãûn aïp uc, quan hãû giæîa chuïng :uc = dti1C∫uc tcosU2tcosCI2−=ω c ωω−=Viãút biãøu thæïc sang daûng säú phæïc :Ι−=Ιω = C jX CCj1U (2.35)Trong âoï, XC = 1ωC coï thæï nguyãn âiãûn tråí (Ω) goüi laì âiãûn khaïng âiãûn dung.Tæì (2.35), ta suy ra laì : Vãö trë säú hiãûu duûng: UC = XC I (2.36) Vãö goïc lãûc pha: Âiãûn aïp cháûm sau doìng âiãûn mäüt goïc π2 (hçnh 2.11a). UcHçnh 211 Âäö thë vectå (a) vaì âäö thë hçnh sin (b) nhaïnh thuáön dungu,iucuc2.7.2. Quaï trçnh nàng læåüngCäng suáút tæïc thåìi trong nhaïnh thuáön dung :pc = uc i = − c ωω tsinI2.tcosU2iωt0pcHçnh 210 Nhaïnh thuáön dung ICi + _I(a) (b)11= 2UcIsinωt. cosωtpc = UcIsin2ωt = QC sin2ωt (2.37)trong âoï, biãn âäü dao âäüng cäng suáút Q goüi laì cäng suáút phaín khaïng cuía âiãûn dung,bàòng:Qc = Uc I = XcI2 (2.38)Så âäö maûch âiãn nhæ hçnh veî 2.102.8. DOÌNG ÂIÃÛN SIN TRONG NHAÏNH RLC NÄÚI TIÃÚP.2.8.1. Quan hãû giæîa âiãûn aïp vaì doìng âiãûnGiaí sæí cho qua nhaïnh R L C näúi tiãúp i = 2 Isinωt seî gáy trãn caïc pháön tæí R,L, C âiãûn aïp uR, uL, uC. Theo âënh luáût Kirchhoff 2, ta coï phæång trçnh cán bàòng:u = uR + uL + uC (2.39)Phæång trçnh (2.39) âæåüc biãøu diãùn dæåïi daûng phæïc nhæ sau :U = U R + U L + U C (2.40)Thay caïc quan hãû giæîa U R, U L, U Cvåïi theo (2.26), (2.31) vaì (2.35) vaìo(2.40), ta âæåüc :IuCuLuRR L CuHçnh 2.12 Nhaïnh RLC näúi tiãúp+ +−−−++U = RΙ + jXLΙ jXC Ι= Ι (R + j (XL XC)= Ι (R + jX)U = Ι Z (2.41)trong âoï: X = XLXC goüi laì âiãûn khaïng cuía nhaïnh;Z = R + jX = Z ejϕ laì täøng tråí phæïc cuía nhaïnh;z = + XR 22 laì cuía täøng tråí phæïcϕ = arctg(XR) laì argumen cuía täøng tråí phæïc.U Lωtiϕiu0u,i U Cϕϕu ϕ UU R I(a) (b)Hçnh 213 Âäö thë hçnh sin (a) vaì vectå (b) nhaïnh RLC näúi tiãúp12Biãøu thæïc (2.41) viãút cuû thãø nhæ sau: Vãö trë säú hiãûu duûng : U = ZI Vãö goïc pha: âiãûn aïp vaì doìng âiãûn lãûch pha mäüt goïc laì ϕ (hçnh 213).+ ϕ >0 hay 0 tæïc laì XL > XC thç ϕ > 0 : maûch coï tênh cháút âiãûn caím;+ X < 0 tæïc laì XL < XC thç ϕ < 0 : maûch coï tênh âiãûn dung.Riãng khi XL = XC, ϕ = 0 doìng vaì aïp truìng pha nhau tæûa nhæ mäüt maûch thuáöntråí; âiãûn caím vaì âiãûn dung væìa buì hãút nhau, maûch cäüng hæåíng.2.8.2. Tam giaïc täøng tråíϕZRXHçnh 2.14 Tam giaïc täøng tråíPhán têch Z = + XR 22 vaì ϕ =artg XR coï thãøbiãøu diãùn quan hãû giæîa R,X,Z bàòng mäüt tam giaïcvuäng coï caïc caûnh goïc vuäng R vaì X caûnh huyãön Zvaì goïc nhoün kãö R laì ϕ (hçnh 2.14), ta goüi laì tam giaïctäøng tråí. Noï giuïp ta dãù daìng nhåï caïc quan hãû giæîa caïcthäng säú R,X,Z vaì ϕ .Tæì hçnh 2.14 ta coï quan hãû:R = Z cos ϕ; X = Z sin ϕ (2.42a)Z = + XR 22 ; ϕ = arctg XR (2.42b)2.9. HAI ÂËNH LUÁÛT KIRCHHOFF VIÃÚT DAÛNG PHÆÏC2.9.1. Âënh luáût Kirchhoff 1 (K1)Täøng âaûi säú caïc aính phæïc doìng âiãûn taûi mäüt nuït báút kyì bàòng khäng.0Inuït∑ k =± (2.43)trong âoï, nãúu qui æåïc doìng âiãûn âi âãún nuït mang dáúu dæång (+) thç doìng âiãûn råìikhoíi nuït phaíi mang dáúu ám () vaì ngæåüc laûi.2.9.2. Âënh luáût Kirchhoff IITäøng âaûi säú caïc aính phæïc cuía âiãûn aïp trãn caïc pháön tæí doüc theo táút caí caïcnhaïnh trong mäüt voìng våïi chiãöu tuìy yï bàòng khäng.0Uvoìng∑ k =± (2.44)Nãúu chiãöu maûch voìng âi tæì cæûc + sang − cuía mäüt âiãûn aïp thç âiãûn aïp âoï mangdáúu +, coìn ngæåüc laûi mang dáúu −.13Phaït biãøu laûi âënh luáût Kirchhoff 2 åí daûng tæång âæång nhæ sau : Âi theo mäütvoìng våïi chiãöu tuìy yï, täøng âaûi säú caïc aính phæïc cuía suût aïp trãn caïc pháön tæí bàòngtäøng âaûi säú caïc aính phæïc sââ; trong âoï, nãúu chiãöu voìng di tæì cæûc + sang cæûc −thç âiãûn aïp trãn pháön tæí âoï mang dáúu +, coìn ngæåüc laûi mang dáúu − vaì nãúu chiãöuvoìng di tæì cæûc − sang cæûc + thç sââ âoï mang dáúu +, coìn ngæåüc laûi mang dáúu −.∑ ∑±=±v v oìng oìngU pt E k (2.45)Ta coï thãø viãút âiãûn aïp trãn caïc pháön tæí thäng qua caïc biãún cuía nhaïnh, nãn cängthæïc (245) coï thãø viãút laûi nhæ sau :∑ ∑±=±v v oìng oìngkk EIZ k (2.46)Trong âoï, chiãöu dæång doìng âiãûn cuìng chiãöu maûch voìng mang dáúu + coìnngæåüc laûi mang dáúu −.2.10. CAÏC CÄNG SUÁÚT TRONG NHAÏNH RLC2.10.1. Cäng suáút taïc duûng PTa âaî coï : P = RI2.Thay R = Zcosϕ vaìo biãøu thæïc P ta coï :P = Zcosϕ.I.I =Z I.Icos ϕ= UI cos ϕ (2.47)Âån vë cäng suáút laì Watt, kyï hiãûu laì W.Ta goüi cosϕ laì hãû säú cäng suáút, phuû thuäüc caïc pháön tæí nhaïnh vaì táön säú, âoï laìmäüt thäng säú âàûc træng cuía nhaïnh åí mäüt táön säú.2.10.2. Cäng suáút phaín khaïng Q.Tæång tæû nhæ cäng suáút taïc duûng P, ta coï:Q = XI2 = z sinϕ.I.I = UIsinϕ (2.48)Âån vë cuía cäng suáút phaín khaïng Q laì VAR.Træåìng håüp maûch coï tênh caím sinϕ > 0, Q > 0, ngæåüc laûi træåìng håüp maûch coïtênh dung sinϕ < 0, Q < 0.2.10.3. Cäng suáút biãøu kiãún SCäng suáút biãøu kiãún kyï hiãûu laì S vaì âæåüc âënh nghéa laì :S = UI (2.49)Âån vë cuía cäng suáút biãøu kiãún S laì VA.142.10.4. Cäng suáút viãút åí daûng säú phæïc~ ( )+=+=×= ( I.UImjI.URejQPIUS ) (2.50a)= ( ) = ( I.UImQ;I.UReP ) (2.50b)Chuï yï : I laì säú phæïc liãûn hiãûp cuía säú phæïc doìng âiãûn I .2.10.5. Quan hãû giæîa caïc cäng suáút P,Q, STa coï caïc quan hãû sau:P = UI cosϕ = S cosϕ (2.51a)Q = UI sinϕ = S sinϕ (2.51b)vaì do âoï + QP 22 = S. (2.51c)Nhæ váûy chè cáön biãút hai âaûi læåüng P, Q hoàûc S, ϕ coï thãø tçm ra hai âaûi læåüngcoìn laûi. Tæì caïc biãøu thæïc (2.51a,b,c) ta tháúy P, Q, S cuîng coï thãø biãøu diãùn bàòng mäüttam giaïc vuäng nhæ hçnh (2.15) âäöng daûng våïi tam giaïc täøng tråí, goüi laì tam giaïccäng suáút.2.11. NÁNG CAO HÃÛ SÄÚ CÄNG SUÁÚT CosϕMäüt nhaïnh våïi R, L, C âaî cho, åí mäüt táön säú nháút âënh seî coï nhæîng thäng säú (R,X), goïc lãûch pha ϕ vaì do âoï coï hãû säú cäng suáút cosϕ xaïc âënh.Hãû säú cäng suáút cosϕ laì mäüt chè tiãu kyî thuáût quan troüng vãö màût nàng læåüng vaìcoï yï nghiaî ráút låïn vãö kinh tãú.SϕQPHçnh 215 Tam giaïc cäng suáútZd∼iPPt ,Q t, cosϕRd ,XdHçnh 2.17 Âæåìng dáy tuyãön taíiPt, cosϕHçnh 216 Så âäö truyãön taíi15Trãn hçnh 2.17, trçnh baìy mäüt âæåìng dáy taíi âiãûn coï âiãûn tråí vaì âiãûn khaïngâæåìng dáy laì Rd vaì Xd. Âãø truyãön cäng suáút Pt trãn âæåìng dáy, ta coï doìng âiãûn chaûytrãn âæåìng dáy taíi âiãûn laì :I =cosU ϕPt(2.52)ϕ==222td2ddcosUPΔ RIRP ;vaì Δ = IzU dd (2.53)Váûy, náng cao âæåüc hãû säú cäng suáút cuía læåïi âiãûn :• Giaím täøn hao cäng suáút trãn âæåìng dáy.• Phaït huy âæåüc khaí nàng phaït âiãûn cuía nguäön.• Giaím suût aïp trãn âæåìng dáy truyãön taíi âiãûn.Vç váûy cosϕ cuía taíi tháúp laì coï haûi vãö kinh tãú vaì kyî thuáût.Háöu hãút caïc phuû taíi cäng nghiãûp vaì dán duûng âãöu coï tênh caím, khi váûn haình caïcthiãút bë âiãûn do chaûy non taíi nãn cosϕ cuía taíi tháúp. Âãø náng cao cosϕ cuía maûngâiãûn, ta duìng tuû âiãûn näúi song song våïi taíi goüi laì buì bàòng tuû âiãûn ténh.Tçm âiãûn dung C cuía tuû âiãûn âãø náng cosϕ lãn cosϕ’Mäüt phuû taíi laìm viãûc våïi læåïi âiãûn coï âiãûn aïp U, táön säú f, tiãu thuû cäng suáút taïcduûng P coï hãû säú cäng suáút cosϕ (hçnh 2.18a). Tênh âiãûn dung C cuía tuû âiãûn gheïpsong song våïi taíi (hçnh 2.18b) âãø náng hãû säú cäng suáút cuía læåïi âiãûn tæì cosϕ lãncosϕ’. Hçnh 2.18c cho ta tháúy ϕ > ϕ’ nãn cosϕ’ > cosϕ.Khi chæa näúi taíi våïi tuû thç doìng chaíy trãn læåïi âiãûn I vaì hãû säú cäng suáút cosϕcuîng chênh laì doìng âiãûn vaì cosϕ cuía taíi. Khi näúi song song våïi taíi tuû C thç doìngâiãûn trãn taíi váùn laì I, hãû säú cäng suáút váùn laì cosϕ, nhæng doìng âiãûn trãn læåïi laì I’,doìng qua tuû laì Ic vaì hãû säú cäng suáút laì cosϕ’. Ta coï :P,cosϕΙ ,cosϕ(a)Ι ’,cosϕ’U P,cosϕ(b)C UΙ CΙ Cϕ Ιϕ’ Ι ’+ + Ι Ι CHçnh 218 Náng cao hãû säú cäng suáút cosϕ(c)U __16c+= IIIKhi chæa coï tuû buì thç cäng suáút phaín khaïng cuía læåïi âiãûn cung cáúp cho taíi:Q = P.tgϕ (2.54)Khi coï tuû buì, hãû säú cäng suáút cuía læåïi âiãûn laì cosϕ’. Do âoï luïc naìy læåïi âiãûn chècung cáúp cho taíi mäüt læåüng cäng suáút phaín khaïng laì:Q’ = Q + QC = P.tgϕ’ (2.55)Ta tháúy ràòng luïc naìy læåïi âiãûn cung cáúp cäng suáút phaín khaïng êt hån nhåì coï tuûâiãûn gheïp song song våïi taíi vaì chênh tuû âiãûn cung cáúp pháön cäng suáút phaín khaïngcoìn laûi cho taíi. Nhæ váûy cäng suáút phaín khaïng cuía tuû âiãûn laì:QC = XCI2 = XCU2X2C = U2. ωC (2.56)QC = Q’ Q = P (tgϕ’ tgϕ ) (2.57)Tæì (2.56) vaì (2.57), ta tênh âæåüc:C =2PUω(tgϕ tgϕ’) (2.58)R RBÀI TẬPBài 2.1. Hãy tìm thông số của các đại lượng hình sin sau :a. e1 = 208 sin (ωt + 90o) V; i1 = 120 sin (100πt + 20o) Ab. e2 = 320 sin (100πt + 150o) V; i2 = 28 sin (100πt ) Ac. i1 = 120 sin (100πt + 40o) A ; u1 = 328 sin (120πt 60o) Vd. i2 = 28 sin (100πt ) A ; u2 = 128 sin (500πt 160o) VBài 2.2. Biểu diễn các đại lượng hình sin của bài 1 thành các vectơ. Vẽ hai đạilượng hình sin của a, b, c, d trên cùng một hệ trục toạ độ.Bài 2.3. Tìm trị hiệu dụng và pha ban đầu các đại lượng hình sin của bài 1 ?Bài 2.4. Biểu diễn các đại lượng hình sin của bài 1 thành các số phức. Biểu diễn cácsố phức sau đây thành đại lượng hình sin theo thời gian ?. 1 −∠= 0 V45220U ; 1 ∠= 0 A4510I 1 ∠= 0 V65120U ; 1 ∠= 0 A3010I 1 −∠= 0 V65400E ; 1 −∠= 0 A2212I17Bài 2.5. Tìm góc lệch pha của các cặp đại lượng hình sin của bài 1 và bài 4 ?Bài 2.6. Biểu diễn các cặp số phức của bài 4 thànhcác vectơ trên cùng hệ một trục toạ độ.xI U45o25o5A115VHình 21Bài 2.7. Từ đồ thị hình 21, viết các đại lượng hìnhsin về dạng tức thời và dạng số phức.Bài 2.8. Chuyển các số phức sau đây về dạng số mũ:Z1 = 4 + 5j ; Z2 = 14 + 5j ;Z3 = 24 + 45j ; Z4 = 14 15j ; Z5 = 4 5j ; Z6 = 4 15jBài 2.9. Chuyển các số phức sau đây về dạng đại số :Z7 = 5∠35o ; Z8 = 10∠35o ; Z9 = 20e 180j o ; Z10 = 4∠15o ;Z11 = 6∠180o ; Z12 = 25e− 90j o ; Z13 = 5∠0o ; Z14 = 12∠25o ;Bài 2.10. Từ các số phức của bài 8 9, tính các số phức sau dây :Z15 = Z1 + Z4 ; Z16 = Z1 + Z7 ; Z17 = Z9 Z4 ; Z18 = Z10 Z14 ;Z19 = Z1 x Z5 ; Z20 = Z1 x Z7 ; Z21 = Z9 x Z4 ; Z22 = Z10 x Z14 ;Z23 = Z1 Z6 ; Z24 = Z1 Z7 ; Z25 = Z9 Z4 ; Z26 = Z13 Z14 ;Y27 = (1Z1) + (1Z3) ; Y28 = (1Z1) + (1Z3) + (1Z4); Y29 = Y27 + Y28;212130ZZZZZ× += ;848431ZZZZZ× += ;1210121032ZZZZZ× += ;81481433ZZZZZ× += ;Bài 2.11. Cho mạch điện như hình vẽ (hình 22). Đặt lên hai cực AB của mạch mộtđiện áp xoay chiều hình sin xác định có trị hiệu dụng UAB. Cho f = 100Hz.a. Nếu nối vào hai điểm MN một ampe kế, thì ampe kế chỉ trị số là 0,3A vàchậm pha so với điện áp UAB một góc là 60o. Công suất mạch tiêu thụ lúc này là18W. Tình R1, L1 và UAB ?b. Nếu nối vào hai điểm MN một vôn kế, thì vôn kế chỉ trị số là 60V và điệnáp đó chậm pha so với điện áp UAB một góc là 60o. Tình R2, C2 ?C2L1R1Ri i2i1uHçnh 2 3+ −R1 L1 R2 C2 BM NHình 2 2A18Bài 2.12. Cho mạch điện như hình vẽ (hình 23). Điện áp nguồn cung cấp u =220 2 sin(ωt + 30o)V. Các thông số mạch điện là R = 2Ω, R1 = 10Ω, H101=L1π;F310=C32πvà f = 50Hz. Tính :a. Dòng điện i, i1 và i2 để ở dạng thời gian ?b. Công suất P và Q toàn mạch ?A2A1AuWHình 24+ −i1i i2R2L2R1A1uWHình 25A2A3+ −i1 i3i2R2L2C3Bài 2.13. Cho mạch điện xoay chiều như hình 2 5, có các thông số như sau :R1 = 10 Ω ; R2 = 6 Ω ; X2 = 8 Ω ; u (t) = 2127 ωtsin V.Xác định chỉ số các dụng cụ đo. Viết biểu thức tức thời và số phức các dòng điệnBài 2.14. Cho mạch điện xoay chiều hình sin như hình 2 5, có tần số 50Hz và dụngcụ đo chỉ các đại lượng như sau :+ Khi khoá K mở : Vôn kế chỉ 220V; Ampe kế một và Ampe kế hai chỉ giátrị bằng nhau và bằng 10A, Watt kế chỉ 1320W. Tình R1, L1 và hệ số công suất củamạch lúc này ?+ Khi khoá K đóng : Vôn kế chỉ 220V; Ampe kế một chỉ 6A và Ampe kế haichỉ 10A và Ampe kế ba chỉ 8A, Watt kế chỉ 1320W. Tình C và cho nhận xét ?R R1Âaûi Hoüc Âaì Nàông Træåìng Âaûi hoüc Baïch KhoaKhoa Âiãûn Nhoïm Chuyãn män Âiãûn Cäng NghiãûpGiaïo trçnh Kyî thuáût ÂiãûnBiãn soaûn: Nguyãùn Häöng Anh, Buìi Táún Låüi, Nguyãùn Vàn Táún, Voî Quang SånChæång 3CAÏC PHÆÅNG PHAÏP GIAÍI MAÛCH ÂIÃÛN3.1. KHAÏI NIÃÛM CHUNG.Coï hai loaûi baìi toaïn maûch âiãûn : baìi toaïn phán têch maûch vaì baìi toaïn täøng håüpmaûch âiãûn. ÅÍ âáy ta chuí yãúu xeït baìi toaïn phán têch maûch.Baìi toaïn phán têch maûch laì baìi toaïn cho biãút thäng säú vaì kãút cáúu cuía maûchâiãûn, cáön tçm doìng âiãûn, âiãûn aïp vaì cäng suáút trãn caïc nhaïnh.3.2. PHÆÅNG PHAÏP DOÌNG ÂIÃÛN NHAÏNH.Phæång phaïp naìy áøn säú træûc tiãúp laì aính phæïc caïc doìng nhaïnh vaì sæí duûng træûctiãúp hai âënh luáût Kirchhoff cho caïc nuït vaì caïc voìng âäüc láûp cuía maûch. Xeït maûchâiãûn coï m nhaïnh, n nuït, näüi dung phæång phaïp trçnh tæû nhæ sau: Choün áøn säú laì m aính phæïc doìng âiãûn nhaïnh Ι 1, Ι 2, .. Ι m âaî âënh chiãöu dæångtrãn mäùi nhaïnh (tuìy yï) ; Láûp hãû phæång trçnh âäüc láûp theo caïc luáût Kirchhoff cho caïc aính phæïc doìngâiãûn, trong âoï (n1) phæång trçnh viãút theo luáût Kirchhoff 1 cho caïc nuït âäüc láûp vaì(m n + 1) phæång trçnh viãút theo luáût Kirchhoff 2 cho caïc maûch voìng âäüc láûp. Giaíi hãû phæång trçnh tçm âæåüc caïc aính phæïc doìng nhaïnh. Duìng caïc kãút quaí âoï vaìo viãûc khaío saït cáön thiãút.VÊ DUÛ 3.1: Cho maûch âiãûn nhæ hçnh 31a våïi thäng säú :e1 = e3 = 2 .220sin (314t) (V)e2 = 2 .110sin (314t + 300) (V)R1 = 10 Ω , L1 = 0,0318 H, R2 = 5 ΩR3 = 10 Ω, C3 = 3,184.104 FTçm doìng âiãûn trãn caïc nhaïnh vaì cäng suáút maûch tiãu thuû.Giaíi :Ta phæïc hoïa maûch âiãûn vaì biãøu diãùn vãö så âäö phæïc nhæ hçnh 31b.trong âoï:2=Ε 1 3 ∠=Ε 0220 o (V) = 220 (V);o 2 ∠=Ε 30110 (V) = 95,26 + j55 (V);Z1 = R1 + jX1 = R1 + jωL1 = 10 + j314.0,0318 = 10 + j10 Ω ;Z2 = R2 = 5 ΩZ3 = R3 jX3 = R3 j.1ωC3 = 10 j.314.3.184.104 = 10 j10Ω ;Caïc bæåïc giaíi maûch âiãûn nhæ sau : Choün áøn säú laì aính phæïc doìng nhaïnh Ι 1, Ι 2, Ι 3 nhæ hçnh ve.î Láûp hãû phæång trçnh (baìi toaïn coï 3 áøn säú nãn cáön láûp hãû phæång trçnh coï 3phæång trçnh âäüc láûp).Taûi nuït A: Ι 1 Ι 2 +Ι 3 = 0 (31a)Voìng I: Z1 Ι1 + Z2Ι 2 = Ε 1 + Ε 2 (31b)Voìng II: Z1 Ι1 Z3Ι3 = Ε 1 Ε 3 (31c)Thay trë säú vaìo hãû pæång trçnh, ta coï:Ι1 Ι 2 + Ι3 = 0 (32a)(10 + j10) Ι1 + 5Ι 2 = 315,26 + j55 (32b)(10 + j10) Ι1 (10j10) Ι3 = 0 (32c)Giaíi hãû phæång trçnh bàòng qui tàõc Cramer :300101001010051010111−=+ +−+−=Δj jj62602637021010000555263151101 ,j,jj, +−=+−+−=Δ11002630501010 10100552631510101 0 12 j,j jj,j −−=+ +−+=Δ +Hçnh 3.1e1 e2 e3R1 L1 R3 C3R2(a)ZZ1 3E 1 E 2 E 3Z2I1 A I3I2(b)+_+_+ +_ __+_+363702626020010105526315510100113 ,j,jj j, −−=++ +−=Δ1 o1 1,3508,15j675,8342,123006,2602j6,3702−∠=−=−− +=Δ Δ =Ι A2 o2 9,933,21j666,3017,213001100j2,6305∠=+=−− −=Δ Δ =Ι A3 o3 9,5408,15j342,12675,83006,3702j6,2602∠=+=−− −=Δ Δ =Ι AChuï yï: ÅÍ âáy nãn tênh tæìng doìng âiãûn nhaïnh âäüc láûp nhæ tênh åí trãn bàòngcaïch thæí laûi phæång trçnh Kirchhoff 1 (3.1a) ta seî kiãøm tra âæoüc kãút quaí âuïng.Khäng nãn tçm doìng Ι 3 bàòng caïch sæí duûng phæång trçnh (3.1a) khi biãút Ι 1, Ι 2.Doìng âiãûn trãn caïc nhaïnh åí daûng tæïc thåìi laì:i1 = 2 .15,08 sin (314t 35,10) (A)i2 = 2 .21,33 sin (314t + 9,90) (A)i3 = 2 .15,08 sin (314t + 54,90) (A)Cäng suáút maûch tiãu thuû laì:P = R1. I12 + R2 I22 + R3.I32= 10.15,082 + 5.21,332 + 10.15,082 = 6823 WTa nháûn tháúy ràòng våïi phæång phaïp doìng nhaïnh, maûch âiãûn coï bao nhãu nhaïnhthç hãû phæång trçnh coï báúy nhiãu phæång trçnh. Do âoï nãúu maûch coï nhiãöu nhaïnh,våïi phæång phaïp thäng thæåìng thç seî ráút phæïc taûp. Tuy nhiãn coï thãøø giaíi nhåì maïytênh ráút âån giaín.3.3. PHÆÅNG PHAÏP DOÌNG ÂIÃÛN VOÌNGÁØn säú cuía hãû phæång trçnh laì caïc doìng âiãûn voìng kheïp maûch trong caïc voìngkên. ÅÍ âáy ta coi ràòng mäùi voìng coï mäüt doìng âiãûn voìng chaûy kheïp kên trong voìngáúy. Xeït maûch coï m nhaïnh, n nuït, näüi dung phæång phaïp nhæ sau: Choün áøn säú laì caïc doìng diãûn voìng våïi chiãöu dæång tuìy yï qua caïc voìng âäüc láûpΙ I, Ι II... Láûp hãû phæång trçnh cán bàòng aïp cho caïc voìng âoï theo luáût Kirchhoff 2. Âãøâån giaín vaì båït kyï hiãûu trãn hçnh veî, ta choün chiãöu dæång voìng truìng våïi chiãöudæång doìng âiãûn voìng qua voìng âoï vaì chuï yï ràòng trong mäüt nhaïnh cuía maûch voìngcoï thãø coï nhiãöu doìng âiãûn voìng âi qua, mäùi doìng âiãûn voìng seî gáy nãn mäüt âiãûn aïpråi ZΙ khi âi qua täøng tråí Z. Trong phæång trçnh, âiãûn aïp råi Z coï dáúu dæång khichiãöu cuía doìng âiãûn voìng cuìng chiãöu dæång voìng. Ι4 Giaíi hãû phæång trçnh, tçm âæåüc caïc doìng âiãûn voìng Tçm doìng âiãûn trãn caïc nhaïnh. Âáöu tiãn choün chiãöu dæång doìng âiãûn trãn caïcnhaïnh (tuìy yï), sau âoï tçm doìng âiãûn qua nhaïnh bàòng caïch cäüng âaûi säú caïc doìngâiãûn voìng qua nhaïnh âoï (doìng âiãûn voìng naìo cuìng chiãöu våïi doìng nhaïnh thç mangdáúu dæång).VÊ DUÛ 3.2: Giaíi laûi maûch âiãûn hçnh 3.1a bàòng phæång phaïp doìng voìng.Giaíi :Nháûn xeït : maûch âiãûn coï 03 nhaïnh, 2nuït, 3 voìng nhæng chè coï 32+1 = 2 maûchvoìng âäüc láûp. Nhæ váûy ta coï 3 caïch choün 2voìng âäüc láûp. Trong træåìng håüp baìi toaïnnaìy choün 2 voìng nhæ hçnh veî coï khäúilæåüng tênh toaïn êt nháút, båíi vç phæångphaïp åí âáy laì duìng âënh thæïc maì caïc säúhaûng cuía âënh thæïc laì säú phæïc nãn täút nháútlaì dæûa vaìo caïc thäng säú âaî cho, ta xaïcâënh voìng âäüc láûp sao cho caïc phán tæí cuíaE 1 E 2 E 3Z1Z2ZI1 I2 3 I3Hçnh 3.2 Phæång phaïp doìng voìng+ III II− −−++âënh thæïc laì säú khäng hay laì säú thæûc, säú aío âãø giaím khäúi læåüng tênh toaïn.Træåïc hãút ta phaíi phæïc hoïa så âäö maûch (hçnh 3.2)Choün chiãöu dæång caïc doìng âiãûn voìng Ι I, Ι II nhæ hçnh 3.2Láûp hãû phæång trçnh: Voìng I: ( Z1 + Z3) Ι I + Z1 Ι II = Ε 1 Ε 3 (3.3a) Voìng II: Z1 Ι I + ( Z1 + Z2) Ι II = Ε 1 + Ε 2 (3.3b)Thay trë säú, ta coï:20 Ι I + (10 +j10) Ι II = 0 (3.4a)(10 +j10) Ι I + (15 +j10) Ι II = 315,26 + j55 (3.4b)Giaíi hãû phæång trçnh bàòng qui tàõc Cramer:30010151010101020=+++=Δjjj637026260210155526315101001 ,j,jj,j−−=+++=Δ1100263055526315101020 02 j,j,j+=+ +=Δ5Ι I =3001 −− j 6,37026,2602=Δ Δ= 8,675 j12,342 (A)Ι II =3002 + j11002,6305=Δ Δ= 21,017 +j3,666 (A)Choün chiãöu dæång doìng âiãûn nhaïnh nhæ hçnh veî, ta coï doìng âiãûn trãn caïcnhaïnh laì :1 Ι+Ι=Ι III = 12,342 j8,675 = 15,08 −∠ 1,35 o (A)2 Ι=Ι II = 21,017 + j3,666 = 21,33∠ 9,9 o (A)3 Ι−=Ι I = 8,675+ j12,342 = 15,08∠ 9,54 o (A)Ta coï kãút luáûn nhæ åí trãn.Qua hai phæång phaïp væìa nãu, vãö màût cå såí lyï luáûn cuía phæång phaïp laì giäúngnhau, tuy nhiãn phæång phaïp doìng voìng khäúi læåüng tênh toaïn êt hån vaì do âoï âångiaín hån.3.4. PHÆÅNG PHAÏP ÂIÃÛN AÏP HAI NUÏT.Phæång phaïp naìy duìng cho maûch âiãûn chè coï 2 nuït gäöm nhiãöu nhaïnh näúi songsong våïi nhau. Nãúu biãút âiãûn aïp giæîa hai nuït, ta dãù daìng tênh âæåüc doìng âiãûn trãncaïc nhaïnh dæûa vaìo âënh luáût Ohm.Xeït maûch âiãûn coï m nhaïnh gheïp song song våïi nhau, âãø tênh Ch01.pdf Ch02.pdf Ch03.pdf Ch04.pdf Ch05.pdf Ch06.pdf Ch07.pdf Ch08.pdf Ch09.pdf Låìi nọi âáưu K thût âiãûn nghiãn cỉïu nhỉỵng ỉïng dủng ca cạc hiãûn tỉåüng âiãûn tỉì nhàòm biãún âäøi nàng lỉåüng v tên hiãûu, bao gäưm viãûc phạt, truưn ti, phán phäúi v sỉí dủng âiãûn nàng sn xút v âåìi säúng Âiãûn nàng ngy âỉåüc sỉí duỷng rọỹng raợi moỹi laợnh vổỷc vỗ caùc ổu âiãøm sau : • Âiãûn nàng âỉåüc sn xút táûp trung våïi ngưn cäng sút låïn • Âiãûn nàng cọ thãø truưn ti âi xa våïi hiãûu sút cao • Âiãûn nàng dãù dng biãún âäøi thnh cạc cạc dảng nàng lỉåüng khạc • Nhåì âiãûn nàng cọ thãø tỉû õọỹng hoaù moỹi quaù trỗnh saớn xuỏỳt, nỏng cao nng sút lao âäüng Âiãûn nàng âỉåüc phạt hiãûn cháûm hån cạc nàng lỉåüng khạc, nhỉng våïi viãûc phạt hiãûn v sỉí dủng âiãûn nàng â thục âáøy cạch mảng khoa hc cäng nghãû tiãún v bo sang k ngun âiãûn khê hoạ v tỉû âäüng hoạ Vo cúi thãú k 19, ngnh k thût âiãûn tỉí âåìi v giỉỵa thãú k 20 chãú tảo âỉåüc linh kiãûn âiãûn tỉí cäng sút cọ âiãưu khiãøn, tỉì dọ âiãûn tỉí cäng sút phạt triãùn â thục âáøy v lm thay âäøi táûn gäúc rãù lnh vỉûc k thût âiãûn K thût âiãûn v k thût âiãûn tỉí ho nháûp phạt triãùn, cng våïi cäng nghãû thäng tin â âỉa nãưn sn xút x häüi sang giai âoản kinh tãú tri thổùc Giaùo trỗnh kyợ thuỏỷt õióỷn naỡy gọửm hai pháưn : Pháưn I cung cáúp cạc kiãún thỉïc vãư maỷch õióỷn (thọng sọỳ, mọ hỗnh õởnh luỏỷt) vaỡ caùc phỉång phạp toạn mảch âiãûn cọ chụ âãún doỡng õióỷn hỗnh sin vaỡ maỷch ba pha Phỏửn II cung cáúp cạc kiãún thỉïc vãư ngun l, cáúu tảo, âàûc v ỉïng dủng ca cạc loải mạy âiãûn Giaùo trỗnh kyợ thuỏỷt õióỷn õổồỹc bión soaỷn dổỷa trón kinh nghiãûm ging dảy nhiãưu nàm åí nhọm chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp - Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa - Âải Hc  Nàơng v tham kho giaùo trỗnh cuớa caùc trổồỡng baỷn ỏy laỡ giaùo trỗnh âỉa lãn mảng nhàòm giụp cho sinh viãn khäng chun âiãûn lm ti liãûu tham kho v hc táûp Do trỗnh õọỹ coù haỷn, giaùo trỗnh kyợ thuỏỷt õióỷn khọng trạnh thiãúu sọt, xin hoan nghãnh mi sỉû gọp ca âc Cạc kiãún âọng gọp xin gåíi vãư nhọm chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp - Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa - Âải Hc  Nàơng Cạc tạc gi Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Nhọm Chuyón mọn ióỷn Cọng Nghióỷp Giaùo trỗnh Kyợ thuỏỷt ióỷn Biãn soản : Nguùn Häưng Anh, Bi Táún Låüi, Nguùn Vàn Táún, V Quang Sån Pháưn I MẢCH ÂIÃÛN Chỉång KHẠI NIÃÛM CÅ BN VÃƯ MẢCH ÂIÃÛN 1.1 MẢCH ÂIÃÛN V KÃÚT CÁÚU HÇNH HC CA MẢCH ÂIÃÛN 1.1.1 Mảch âiãûn Mảch âiãûn l táûp håüp cạc thiãút bë âiãûn, näúi våïi bàòng cạc dáy dáùn, tảo thnh nhỉỵng vng kên m âọ dng âiãûn cọ thãø chảy qua Mảch âiãûn âỉåüc cáúu trục tỉì nhiãưu thiãút bë khạc nhau, chụng thỉûc hiãûn cạc chỉïc nàng xạc âënh âỉåüc gi l pháưn tỉí mảch âiãûn Hai loải pháưn tỉí chênh ca mảch âiãûn l ngưn v phủ taới (taới) Hỗnh 1.1 laỡ mọỹt vờ duỷ vóử maỷch âiãûn, âọ : ngưn âiãûn l mạy phạt âiãûn MF; ti l bọng ân  v âäüng cå âiãûn ÂC v dáy dáùn l dáy kim loải Nhỉ váûy mảch âiãûn gäưm : Dáy dáùn a Ngưn âiãûn : Ngưn âiãûn l thiãút bë phạt âiãûn nàng, vãư ngun l l thiãút bë biãún âäøi cạc dảng nàng lỉåüng khạc thnh âiãûn nàng Vê dủ mạy phạt âiãûn biãún cå nàng thnh âiãûn nàng, pin v acquy biãún hoạ nàng thnh âiãûn nàng MF I C III II b Hỗnh 1.1 Mảch âiãûn Phủ ti : Phủ ti l cạc thiãút bë tiãu thủ âiãûn nàng v biãún âäøi âiãûn nàng thnh cạc dảng nàng lỉåüng khạc, âäüng cå âiãûn biãún âiãûn nàng thaình cå nàng, âeìn âiãûn biãún âiãûn nàng thaình quang nàng, baìn laì vaì bãúp âiãûn biãún âiãûn nàng thaình nhiãût nàng Ngoaìi hai loải chênh trãn, mảch âiãûn cn cọ dáy dáùn näúi tỉì ngưn âãún ti âãø tảo thnh mảch vng kên v âãø truưn ti âiãûn nàng tỉì ngưn õóỳn taới 1.1.2 Kóỳt cỏỳu hỗnh hoỹc cuớa maỷch õióỷn Kóỳt cỏỳu hỗnh hoỹc cuớa maỷch õióỷn gọửm coù : Nhạnh, nụt, vng Nhạnh : Nhạnh l bäü pháûn ca mảch âiãûn, gäưm cạc pháưn tỉí màõc näúi tiãúp âọ cọ cng mäüt dng âiãûn chaỷy qua Maỷch õióỷn hỗnh 1.1 coù ba nhaùnh õaùnh säú 1, v Nụt : Nụt l chäù gàûp ca ba nhạnh tråí lãn Mảch âiãûn hỗnh 1.1 coù hai nuùt kyù hióỷu a vaỡ b Vng hay mảch vng : Vng l âỉåìng âi kheùp kờn qua caùc nhaùnh Maỷch õióỷn hỗnh 1.1 taỷo thaình ba voìng kyï hiãûu I, II vaì III 1.2 CAẽC AI LặĩNG C TRặNG QUAẽ TRầNH NNG LặĩNG óứ õỷc trổng cho quaù trỗnh bióỳn õọứi nng lổồỹng (quaù trỗnh nng lổồỹng) mọỹt nhaùnh hay mọỹt phỏửn tổớ ca mảch âiãûn ta dng hai âải lỉåüng : Dng âiãûn i v âiãûn ạp u Cäng sút ca nhạnh hồûc ca pháưn tỉí l p = u.i 1.2.1 Dng âiãûn Dng âiãûn l dng chuøn dëch cọ hỉåïng ca cạc âiãûn têch Cỉåìng âäü dng âiãûn i (gi tàõc l dng âiãûn) vãư trë säú bàòng täúc âäü biãún thiãn ca lỉåüng âiãûn têch q qua tiãút diãûn ngang ca mäüt váût dáùn dq (1.1) i= dt âọ, q l âiãûn têch qua tiãút diãûn ngang ca váût dáùn thåìi gian t Trong hãû thäúng âån vë SI (In the standard international system of units), doìng âiãûn cọ âån vë l A (Ampre) 2A -2A A A B B i A B (a) (b) (c) Hỗnh 1.2 Qui ỉåïc vãư chiãưu dng âiãûn Chiãưu dng âiãûn, theo âënh nghéa, l chiãưu chuøn âäüng ca âiãûn têch dỉång âiãûn trỉåìng (hay ngỉåüc chiãưu våïi chuøn âäüng cạc âiãûn têch ám) Âãø tiãûn viãûc toạn, ngỉåìi ta qui ỉåïc chiãưu dng âiãûn trãn mäüt nhạnh bàòng mäüt muợi tón nhổ hỗnh 1.2a goỹi laỡ chióửu dổồng doỡng âiãûn Nãúu tải mäüt thåìi âiãøm t no âọ, chiãưu doỡng õióỷn truỡng vồùi chióửu dổồng thỗ i seợ mang dỏỳu dổồng (i > 0, hỗnh 1.2b), coỡn nóỳu chióửu doỡng õióỷn ngổồỹc vồùi chióửu dổồng thỗ i seợ mang dỏỳu ỏm (i < 0, hỗnh 1.2c), 1.2.2 ióỷn ạp Âiãûn ạp l hiãûu âiãûn thãú giỉỵa hai âiãøm Nhỉ váûy âiãûn ạp giỉỵa hai âiãøm A v B trón hỗnh 1.3a coù õióỷn thóỳ A vaỡ B laỡ : uAB = ϕA - ϕB (1.2) Trong hãû thäúng âån vë SI, âiãûn ạp cọ âån vë l V (volt) Chiãưu âiãûn ạp qui ỉåïc l chiãưu tỉì âiãøm coï âiãûn thãú cao âãún âiãøm coï âiãûn thãú tháúp Cng âãø tiãûn viãûc toạn, ngỉåìi ta qui ỉåïc chiãưu dỉång âiãûn ạp trãn mäüt nhạnh (thỉåìng trng våïi chiãưu dỉång dng âiãûn) bàòng mäüt mi tãn v trãn âọ ta ghi k hiãûu âiãûn ạp ca nhạnh hỗnh 1.3a hoỷc õaùnh dỏỳu cọỹng vaỡ dỏỳu trổỡ nhổ hỗnh 1.3b,c Nóỳu uAB > õióỷn thóỳ A cao hån âiãûn thãú B; coìn uAB < âiãûn thãú A tháúp hån âiãûn thãú B i A + uAB i + uAB i A B _ A uAB B _ B (a) (b) (c) Hỗnh 1.3 Qui ổồùc vóử chiãưu âiãûn ạp 1.2.3 Cäng sút Trong mäüt pháưn tỉí, mäüt nhạnh hay mäüt mảch âiãûn cọ thãø nháûn nàng lỉåüng hồûc phạt nàng lỉåüng Khi chn chiãưu dng âiãûn v âiãûn ạp trng nhau, sau toạn cäng sút p ca nhạnh, ta cọ thãø kãút lûn sau vóử quaù trỗnh nng lổồỹng cuớa nhaùnh mọỹt thåìi âiãøm no âọ : p(t) = u(t).i(t) (1.3) Nãúu p(t) > : u v i cng chiãưu: nhạnh nháûn nàng lỉåüng p(t) < : u v i ngỉåüc chiãưu: nhạnh phạt nàng lỉåüng 1.2.4 Âiãûn nàng Nãúu âiãûn ạp u v dng âiãûn i trãn mäüt pháưn tỉí phủ thüc thåìi gian t, âiãûn nàng tiãu thủ båíi pháưn tỉí tỉì to âãún t l : t t t0 t0 A = ∫ p.dt = ∫ u ( t )i ( t )dt (1.4) Âån vë cuía âiãûn nàng laì J (Joule), Wh (Watt giåì) Bäüi säú ca l : kWh, âáy l âån vë âãø tiãưn âiãûn 1.3 CẠC THÄNG SÄÚ V MÄ HÇNH MẢCH Mảch âiãûn gäưm nhiãưu pháưn tỉí näúi våïi Khi lm viãûc nhiãưu hiãûn tỉåüng âiãûn tỉì xy cạc pháưn tỉí Khi toạn ngỉåìi ta thay thóỳ maỷch õióỷn thổỷc bũng mọ hỗnh maỷch Mọ hỗnh maỷch gọửm nhióửu phỏửn tổớ lyù tổồớng õỷc trổng cho quaù trỗnh õióỷn tổỡ maỷch vaỡ õổồỹc ghẹp näúi våïi tu theo kãút cáúu ca mảch Dỉåïi âáy ta s xẹt cạc pháưn tỉí l tỉåíng cuớa mọ hỗnh maỷch goỹi laỡ caùc thọng sọỳ cuớa mảch âiãûn 1.3.1 Cạc thäng säú (pháưn tỉí) ca mảch âiãûn Ngưn âiãûn ạp u(t) i(t) + i(t) + − u(t) e(t) + − e(t) u(t) _ (a) (b) Hỗnh 1.4 Kyù hióỷu chióửu nguọửn aùp Nguọửn õióỷn aùp u(t) l thäng säú ca mảch âiãûn âàûc trỉng cho khaớ nng taỷo nón vaỡ trỗ trón hai cổỷc cu ngưn mäüt âiãûn ạp, khäng phủ thüc vo giạ trë dng âiãûn cung cáúp tỉì ngưn Ngưn ạp âỉåüc kyù hióỷu nhổ hỗnh 1.4a hoỷc 1.4b vaỡ õổồỹc bióựu diãùn bàòng mäüt sỉïc âiãûn âäüng (sââ) e(t) Chiãưu âiãûn ạp u(t) tỉì âiãøm cọ âiãûn thãú cao âãún âiãøm coù õióỷn thóỳ thỏỳp, vỗ thóỳ õióỷn aùp u(t) chờnh bàòng sỉïc âiãûn âäüng e(t) ca ngưn : u(t) = e(t) (1.5) Ngưn dng âiãûn j(t) i(t) Ngưn dng âiãûn j(t) âàûc trỉng cho kh nàng ca ngưn âiãûn taỷo nón vaỡ trỗ mọỹt doỡng õióỷn cung cỏỳp cho mảch ngoi, khäng phủ thüc vo âiãûn ạp trãn hai cỉûc ca ngưn : j(t) = i(t) (1.6) Ngưn doỡng õióỷn õổồỹc kyù hióỷu nhổ hỗnh 1.5 + j(t) u(t) _ Hỗnh 1.5 Nguọửn doỡng õióỷn ióỷn trồớ R Cho doỡng õióỷn i qua õióỷn trồớ R (hỗnh 1.6) v gáy cọ âiãûn ạp råi uR trãn âiãûn tråí Theo âënh lût Ohm, quan hãû giỉỵa dng âiãûn i v âiãûn ạp uR l : (1.7) uR = Ri hoàûc i = Gu R goüi laì âiãûn dáùn − i + uR R A Cäng sút tiãu thủ trãn âiãûn tråí: R pR = uRi = Ri2 (1.8) Hỗnh 1.6 ióỷn trồớ Nhổ vỏỷy õióỷn trồớ R õỷc trổng cho quaù trỗnh tióu taùn ióỷn nàng tiãu thủ trãn âiãûn tråí R khong thåìi gian t: Trong âoï : G = t t A = ∫ p R dt = ∫ Ri dt B (1.9) våïi i = const, ta coï: (1.10) A = Ri2t Trong hãû âån vë SI, âiãûn tråí cọ âån vë l Ω (Ohm), âiãûn dáùn l S (Simen), Âiãûn caím L Cho qua cuäün dáy coù N voỡng mọỹt doỡng õióỷn i thỗ seợ sinh tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy l : Ψ = NΦ (1.11) Âiãûn caím L cuía cuäün dáy âỉåüc âënh nghéa l: Ψ NΦ (1.12) L= = i i Âån vë ca âiãûn cm l H (Henry) u i + L L Hỗnh 1.7 Cuọỹn dỏy Nóỳu doỡng õióỷn i bióỳn thión theo thồỡi gian t thỗ tỉì thäng Ψ cng biãún thiãn theo thåìi gian t v cün dáy cm ỉïng sââ tỉû cm eL L = Const (hỗnh 1.7) : d di (1.13) = −L eL = − dt dt Âiãûn aïp råi trãn âiãûn caím: di (1.14) u L = −e L = L dt Cäng suáút cuäün dáy nháûn: di (1.15) p L = u L i = Li dt Nàng læåüng tỉì trỉåìng têch ly cün dáy: t Wtt = ∫ p L dt = i(t ) ∫ Li di (1.16) (1.17) Váûy Wtt = L i Nhỉ váûy âiãûn cm L âàûc trỉng cho hiãûn tỉåüng têch lu nàng lỉåüng tỉì trỉåìng ca cün dáy Häù cm M Hiãûn tỉåüng häù cm l hiãûn tỉåüng xút hiãûn tỉì trỉåìng mäüt cuäün dáy doìng âiãûn biãúïn thiãn cuäün dỏy khaùc taỷo nón Trón hỗnh 1.8a laỡ hai cuọỹn dáy cọ liãn hãû häù cm våïi Tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy gäưm hai thnh pháưn : Ψ1 = Ψ11 + Ψ12 (1-18) âoï : Ψ11 l tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy chênh dng âiãûn i1 tảo nãn Ψ12 l tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy dng âiãûn i2 tảo nãn Tỉång tỉû, tỉì thäng mọc vng våïi cuäün dáy : Ψ2 = Ψ22 + Ψ21 (1-19) âọ : Ψ22 l tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy chênh dng âiãûn i2 tảo nãn Ψ21 l tỉì thäng mọc vng våïi cün dáy dng âiãûn i1 tảo nãn Ψ11 i1 (a) i1 Ψ21 + + 1’ i1 + u1 _ i2 u1 _ L1 2’ L2 i1 + u2 _ L2 + u2 _ M i2 (b) i2 M L1 u2 _ + u1 _ i2 M + u1 _ L1 (c) + u2 _ L2 (d) Hỗnh 1.8 Hai cün dáy ghẹp häù cm Trỉåìng håüp mäi trỉåìng l tuún tênh, ta cọ : Ψ11 = L1i1; Ψ12 = ± M12i2 Ψ21 = ± M21i1 Ψ22 = L2i2; (1-20) (1-21) våïi L1, L2 tỉång ỉïng l hãû säú tỉû cm ca cün dáy v M12 = M21 = M l hãû säú häù cm giỉỵa hai cuäün dáy Khi thay (1-20) vaì (1-21) vaìo(1-18) vaì (1-19), ta viãút lải sau : Ψ1 = L1i1 ± Mi2 (1-22) Ψ2 = L2i2 ± Mi1 (1-23) Viãûc chn dáu + hồûc dáúu − trỉåïc M biãøu thỉïc trãn phủ thüc vo chiãưu qún cạc cün dáy cng chn chiãưu dỉång dng âiãûn i1 v i2 Nãúu cỉûc ca cạc âiãûn ạp u1, u2 v chióửu dổồng doỡng õióỷn i1, i2 õổồỹc choỹn nhổ hỗnh 1.8a, thỗ theo õởnh luỏỷt caớm ổùng õióỷn tổỡ Faraday, ta coï : u1 = dΨ1 dΨ11 dΨ12 di di = + = L1 ± M dt dt dt dt dt (1-24) dΨ2 dΨ22 dΨ21 di di (1-25) = + = L2 ± M dt dt dt dt dt Cng âiãûn cm L, âån vë ca häù cm M l Henry (H) Ta thỉåìng k hiãûu häù cm giỉỵa cün dáy bàòng chỉỵ M vaỡ muợi tón hai chióửu nhổ hỗnh 1.8b, vaỡ duỡng cạch âạnh dáúu hai cỉûc cng ca cün dáy bàòng dáúu cháúm (*) âãø xạc âënh dáúu ca phỉång trỗnh (1.24) vaỡ (1.25) Nóỳu hai doỡng õióỷn i1 vaỡ i2 cng âi vo (hồûc cng âi ra) cạc cỉûc tờnh õaùnh dỏỳu ỏỳy thỗ tổỡ thọng họự caớm 12 v tỉû cm Ψ11 cng chiãưu Cỉûc cng phủ thüc chiãưu qún dáy v vë trê cạc cün dáy u2 = Tỉì âënh lût Lentz, våïi qui ỉåïc âạnh dáúu cạc cỉûc cng trãn, cọ thãø suy qui tàõc sau âáy âãø xaïc âënh dáúu + hồûc − trỉåïc biãøu thỉïc M.di/dt ca âiãûn ạp häù cm Nãúu dng âiãûn i cọ chiãưu dỉång âi vo âáưu cọ dáúu cháúm mäüt cün dáy v âiãûn ạp cọ cỉûc + åí âáưu cọ dáúu cháúm cuọỹn dỏy thỗ õióỷn aùp họự caớm laỡ M.di/dt, trỉåìng håüp ngỉåüc lải − M.di/dt Vê dủ hỗnh 1-8b, ta coù : di di +M dt dt di di u2 = L2 + M dt dt u = L1 Vồùi hỗnh 1-8c, ta coï : di di −M dt dt di di u = −L 2 + M dt dt u = L1 Vồùi hỗnh 1-8d, ta coï : L1 di di +M dt dt u = −L di di −M dt dt u1 = Âiãûn dung C ỷt mọỹt õióỷn aùp uC lón tuỷ õióỷn thỗ qua tủ s cọ dng dëch chuøn i v åí hai baớn cổỷc tuỷ õióỷn tờch luợy õióỷn tờch q (hỗnh 1.9) Âiãûn dung C ca tủ âiãûn l: q C= uC + ii (1.26) Âån vë ca âiãûn dung l F (Fara) Dng âiãûn i qua tủ l: du dq i= =C C dt dt uC C Hỗnh 1.9 Tủ âiãûn (1.27) Tỉì (1.20), ta cọ âiãûn ạp råi trãn tủ âiãûn cọ âiãûn dung C l : 1t u C = ∫ idt + u C (0) C0 Nãúu åí thåìi âiãøm t = m uC(0) = 0, ta coï: 1t u C = ∫ idt C0 (1.28a) (1.28b) Cäng sút trãn tủ âiãûn C l: p C = u C i = Cu C du C dt (1.29) Nàng lỉåüng âiãûn trỉåìng têch ly tuû: t uC Wât = ∫ p C dt = ∫ Cu C du C = Cu C 2 0 (1.30) Váûy âiãûn dung C âàûc træng cho hiãûn tỉåüng têch lu nàng lỉåüng âiãûn trỉåìng tuỷ õióỷn 1.3.2 Mọ hỗnh maỷch õióỷn Mọ hỗnh maỷch l så âäư thay thãú mảch âiãûn m âọ quùa trỗnh nng lổồỹng vaỡ kóỳt cỏỳu hỗnh hoỹc giọỳng mảch âiãûn thỉûc, song cạc pháưn tỉí ca mảch âiãûn âỉåüc thay thãú bàòng cạc thäng säú l tỉåíng e, j, R, L,M, C Vê dủ, thnh láûp så âäư thay thãú mảch âiãûn cọ mảch âiãûn thỉûc hỗnh 1.10a óứ thaỡnh lỏỷp mọ hỗnh maỷch õióỷn, õỏửu tiãn ta liãût kã cạc hiãûn tỉåüng nàng lỉåüng xy tỉìng pháưn tỉí v thay thãú chụng bàòng cạc thäng säú l tỉåíng räưi sau âọ näúi våïi tuyỡ theo kóỳt cỏỳu hỗnh hoỹc cuớa maỷch Hỗnh 1.10b laỡ sồ õọử thay thóỳ cuớa maỷch õióỷn hỗnh 1.10a, âọ nãúu mạy phạt âiãûn MF l mạy phaùt xoay chióửu thỗ õổồỹc thay bũng thóỳ bũng eMF näúi tiãúp våïi RMF v LMF, âỉåìng dáy âỉåüc thay thãú bàòng Rd v Ld, bọng ân  âỉåüc thay thãú bàòng RÂ, 13 Âàûc âiãưu chènh Âãø âiãưu chènh âiãûn ạp, ta phi âiãưu chènh dng âiãûn kêch tỉì, âỉåìng âàûc âiãưu chènh ca mạy phạt kêch tỉì song song It = f(I), U v n khọng õọứi veợ trón hỗnh 9.17 U It Uõm It0 Po I I Idổ Iõm Ith Hỗnh 9.17 ỷc tờnh õióửu chốnh Hỗnh 9.16 ỷc tờnh ngoaỡi ca mạy phạt mäüt chiãưu Kêch tỉì âäüc láûp; Kêch tỉì song song 9.7.3 Mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì häøn håüp Mảch âiãûn tỉång õổồng phổồng trỗnh cỏn bũng Theo hỗnh 9.16, õióỷn aùp ca mạy phạt kêch tỉì song song gim nhiãưu ti tàng Âãø khàõc phủc, ta qún thãm mäüt cün kêch tỉì trãn cỉûc tỉì chênh, cün dáy náưy màõc näúi tiãúp våïi dáy qún pháưn ỉïng, nãn dng chảy qua cuọỹn nỏửy laỡ doỡng õióỷn taới It, vỗ vỏỷy goỹi laỡ cuọỹn kờch tổỡ nọỳi tióỳp (hỗnh 9.18) Tổỡ maỷch õióỷn tổồng õổồng hỗnh 9.18, ta coù caùc phổồng trỗnh cỏn bũng nhổ sau: I ổ = I t + I ; I tn = I (9.11a) E æ = I æ R æ + IR tn + U (9.11b) U t = R mt I t = I tn R tn + U (9.11c) Chuï yï : Nãúu dng âiãûn It v Itn tảo cạc tỉì thäng Φ s v Φ n cng chiãưu Râc Iỉ Rỉ It Rn Eổ Rt + I U R _ Hỗnh 9.18 Mảch tỉång dỉång ca mạy phạt kêch tỉì häùn hồỹp thỗ tổỡ thọng tọứng cuớa mọựi cổỷc laỡ = Φ s + Φ n , ta cọ mạy phạt kêch thêch häùn håüp näúi thûn, cn ngỉåüc lải, Φ = Φ s − Φ n ta cọ mạy kêch thêch häùn håüp näúi ngæåüc Sââ biãøu thæïc (9.11b) l : 14 E ỉ = k E nΦ = k E n (Φ s ± Φ n ) (9.12) âọ: Φ s phủ thüc It v Φ n phủ thüc Itn m Itn= I, tỉïc l phủ thüc dng âiãûn phủ ti Âàûc ngoi Âọ l âỉåìng cong quan hãû U = f(I), n = const, Rmt = const Gi U0 l âiãûn ạp lục khäng ti v m l âiãûn ạp âáưy ti Tổỡ caùc phổồng tỗnh (9.11b) vaỡ (9.12), ta thỏỳy dng âiãûn ti I tàng, âiãûn ạp U thay âäøi phủ thüc vo âäü låïn ca Φ n so våïi Φ s tỉïc l phủ thüc vo säú vng dáy Wn cuớa cuọỹn kờch tổỡ nọỳi tióỳp Hỗnh 9.19 trỗnh by cạc dảng âàûc ngoi ca mạy phạt kêch tỉì häùn håüp våïi : + Kêch tỉì häùn håüp näúi thûn : âỉåìng (1) b thiãúu; âỉåìng (2) b â; âỉåìng (3) b thỉìa, loải náưy dng âãø cung cỏỳp õióỷn cho nhổợng phuỷ taới xa nguọửn, vỗ õọỹ tàng âiãûn ạp åí âáưu b vo sủt ạp trãn âỉåìng dáy ti âiãûn + Kêch tỉì häùn håüp näúi ngỉåüc : âỉåìng (4), näúi ngỉåüc nãn tỉì thäng täøng gim nhiãưu ti tàng nãn U gim ráút nhanh U Häùn håüp thỉìa (3) m Häùn håüp vỉìa (2) Häùn håüp thiãúu (1) Häùn håüp ngỉåüc (4) I Hỗnh 9.19 ỷc tờnh ngoaỡi cuớa maùy phaùt mọỹt chióửu kờch tổỡ họựn hồỹp Iõm 9.7.4 Quaù trỗnh nàng lỉåüng mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu Mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu nháûn cäng sút cå trãn âáưu trủc v truưn cäng sút âiãûn trãn âáưu cỉûc Gi thiãút : • Ngưn kêch thêch mäüt mạy phạt khạc cung cáúp (kêch tỉì âäüc láûp) • Mạy phạt âỉåüc kẹo båíi mäüt âäüng cå så cáúp våïi täúc âäü quay n = const Goüi P1 laì cäng suáút cå âỉa vo trủc mạy phạt Cäng sút ny b vaìo : Täøn hao cå Pcå laì täøn hao ma sạt v quảt giọ; täøn hao sàõt PFe l täøn hao dng xoạy v tỉì trãù, v täøn hao phuỷ Pf laỡ tọứn hao quaù trỗnh õọứi chióửu cuäün dáy vaì täøn hao 15 doìng âiãûn xoạy dáy âäưng mảch pháưn ỉïng , täøn hao ny nh chiãúm khong 1% cäng sút âënh mỉïc cọ ti Cäng sút cn lải biãún thnh cäng sút õióỷn tổỡ Põt Ta coù phổồng trỗnh cỏn bũng cọng suáút : P1 = Pât + ( Pcå + PFe + Pf ) = Pât + Pq (9.13) Trong âoï Pq gi l täøn hao quay (cọ thãø gi l täøn hao khäng taíi) : Pq = Pcå + PFe + Pf (9.14) Ta â cọ cäng sút âiãûn tỉì Pât = E æ I æ Nhæ váûy cäng sút âiãûn âỉa P2 trãn âáưu cỉûc mạy phạt : P2 = Pât − Pæ = E æ I æ − I 2æ R æ = UI æ (9.15) Våïi Pỉ = R ỉ I 2ỉ l täøn hao mảch pháưn ỉïng Gin âäư nàng lỉåüng ca mạy phaùt õióỷn mọỹt chióửu trỗnh baỡy trón hỗnh 9.20 Pt P1 P2 PỈ Pcå PFe Pỉ PP Täøn hao quay Hỗnh 9.20 Giaớn õọử nng lổồỹng maùy phaùt õióỷn mọỹt chiãưu Hiãûu sút ca mạy âiãûn mäüt chiãưu : η= âoï P P2 Cäng suáút = = Cäng suáút vaìo P1 P2 + ∑ P ∑ P = Pỉ + Pq + Pt + Pn (9.16) l täøng täøn hao mạy âiãûn mäüt chiãưu Cn Pt l täøn hao mảch kêch tỉì; Pn l täøn hao dáy qún kêch tỉì näúi tiãúp VÊ DỦ 9.2 Mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì häùn håüp coï cäng suáút Pâm = 150 kW, Uâm = 600 V v sââ mạy lm viãûc åí ti âënh mỉïc 645,6 V Cho biãút dng âiãûn kêch tỉì l A v âiãûn tråí ca dáy qún kêch tỉì näúi tiãúp Rn = 0,08 Ω Tênh : 16 a Âiãûn tråí mảch pháưn ỉïng v âiãûn tråí mảch kêch tỉì song song b Hiãûu sút ca mạy phạt Cho ràòng täøn hao quay Pq = 5680 W Gii a Âiãûn tråí mảch pháưn ỉïng v âiãûn tråí mảch kêch tỉì song song : Sỉí dủng så âäư mảch âiãûn tổồng õổồng vaỡ kyù hióỷu nhổ hỗnh 9.18 Cọng suỏỳt ca ti P = 50kW = 50.000W, âiãûn ạp ti U = 600 V Dng âiãûn ti l : P 150.000 = = 250 A U 600 Dng âiãûn mảch pháưn ỉïng : Iỉ = I + It = 250 + = 256 A Phổồng trỗnh õióỷn aùp maỷch pháưn ỉïng mạy phạt kêch tỉì häùn håüp : = U + Iæ Ræ + IRn 645,6 = 600 + 256.Ræ + 250.0,08 ⇒ Ræ = 0,1 Ω I= Âiãûn tråí mảch kêch tỉì : R mt = U t U + IR n 600 + 250.0,08 = = = 103,3 Ω 6 It b Hiãûu suáút cuía maïy phaït : Täøng täøn hao maïy phaït âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì häùn håüp : ∑ P = Pæ + Pq + Pt + Pn = 0,1 2562 + 5680 + 620.6 + 0,08 2502 = 20953,6 W Hiãûu sút ca mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu : η= = P P2 Cäng suáút = = Cäng sút vo P1 P2 + ∑ P 150 × 10 150 × 10 + 20953,6 = 0,8774 = 87,74% 9.8 ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN MÄÜT CHIÃÖU 9.8.1 Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song (shunt) Âäüng cå âiãûn nháûn cäng sút âiãûn tỉì lỉåïi âiãûn v truưn cäng sút cåp trãn âáưu trủc âäüng cå 17 Maỷch õióỷn tổồng õổồng vaỡ caùc phổồng trỗnh Maỷch õióỷn tổồng õổồng õổồỹc trỗnh baỡy trón hỗnh 9.21; våïi cạc k hiãûu tỉång tỉû mạy phạt, ta coù caùc phổồng trỗnh cỏn bũng laỡ : I = Iæ + It (9.17a) U U I kt = = (9.17b) R âc + R t R mt E æ = U − R æ I æ = k M ΩΦ (9.17c) Ω Iæ I + Râc Ræ It n U _ Ω1 Ω0 Ωâm Ti Rt ΔΩ M Hỗnh 9.21 Maỷch tổồng dổồng M M0 Mõm cuớa õọỹng cồ kờch tổỡ song song Hỗnh 9.22 ỷc tờnh cå ca âäüng cå kêch tỉì song song Âàûc cå Ω = f(M) Âọ l âỉåìng cong quan hãû Ω = f(M), It = const vaì U = const Tỉì cäng thỉïc (9.17c), ta cọ : U − R ỉ Iỉ Ω= (9.18) k MΦ Rụt Iỉ tỉì cäng thỉïc (9.4) v thay vo (9.18), ta cọ : Ω= Ræ U M − k M Φ (k M Φ ) (9.19) Nãúu âiãûn ạp U v tổỡ thọng khọng õọứi thỗ õỷc tờnh cồ laỡ õổồỡng thúng dọỳc xuọỳng nhổ trỗnh baỡy trón hỗnh 9.22 Moment tng thỗ tọỳc õọỹ giaớm rỏỳt ờt, nhổ vỏỷy âàûc cå cỉïng Trong nhỉỵng mạy âiãûn thỉûc tỉì thäng gim phn ỉïng pháưn ỉïng, nãn M hay Iỉ tàng lm täúc âäü gim êt hån so våïi trỗnh baỡy trón hỗnh 9-22 Nhổ vỏỷy, phaớn ổùng phỏửn ỉïng cọ låüi viãûc âiãưu khiãøn täúc âäü âäüng cå mäüt chiãưu Nãúu M2 = v M0 = thỗ Iổ = 0, õọỹng cồ quay vồùi tọỳc âäü khäng ti l tỉåíng : Ω1 = U k MΦ (9.20) Lục khäng ti âäüng cå cng phi láúy I0 âãø buì vaìo täøn hao cå vaì täøn hao sàõt, nhæ váûy âäüng cå quay våïi Ω0 < Ω1 mäüt êt : 18 Ωo = U − R æ Io ≈ Ω1 k MΦ (9.21) Tỉì cäng thỉïc (9.19), ta tháúy âãø âiãöu chènh täúc âäü âäüng cå mäüt chiãưu cọ ba phỉång phạp : Âiãưu chènh âiãûn ạp U âàût vo mảch pháưn ỉïng U Âiãưu chènh tỉì thäng Φ Âiãưu chènh âiãûn tråí phủ màõc näúi tiãúp våïi mảch pháưn ỉïng Tọm lải, täúc âäü ca âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu tàng hay gim thay âäøi U v Φ v âiãûn tråí phủ, âiãưu âọ s âãư cáûp sau Cäng sút õọỹng cồ Tổỡ hỗnh 9.19, ta coù quaù trỗnh nng lỉåüng ca âäüng cå kêch tỉì song song : Pt P2 PỈ P1 Pỉ Pm,q Pf PFe Täøn hao quay Pq Hỗnh 9.23 Giaớn õọử nng lổồỹng õọỹng cồ õióỷn mäüt chiãöu * Cäng suáút âiãûn P1 = UI âäüng cå mäüt chiãưu nháûn tỉì lỉåïi gäưm hai pháưn : Pháưn Pt = UIt l täøn hao trãn mảch kêch thêch v pháưn Pmỉ = UIỉ âi vo mảch pháưn æïng: P1 = UI = U(I t + I æ ) = Pt + Pmæ (9.22) * Cäng suáút Pmỉ, sau trỉì âi täøn hao Pỉ = RỉIỉ mảch pháưn ỉïng, cn lải âỉåüc biãún thnh cå nàng, gi l cäng sút âiãûn tỉì : Pât = Pmæ − Pæ Pât = UI æ − R æ I 2æ = E æ I æ (9.23) Cäng suáút âiãûn tỉì sau trỉì âi täøn hao quay Pq = Pm,q + PFe + Pf, cn lải l cäng sút cọ êch åí âáưu trủc âäüng cå P2 (cäng suáút ra) : P2 = Pât − Pq (9.24) Giaín âäư nàng lỉåüng âäüng cå mäüt chiãưu kêch thêch song song trón hỗnh 9.23 19 Vấ DU 9.3 Mọỹt âäüng cå mäüt chiãưu kêch tỉì song song cọ Pâm =112kW, m = 240V, nâm = 650vng/phụt Mạy âang kẹo ti cọ cäng sút 94kW våïi dng âiãûn 420A Âiãûn tråí ca mảch pháưn ỉïng Rỉ = 0,0125 Ω v mảch kêch tỉì Rmt = 32,0 Ω Xạc âënh : a Täøn hao âiãûn âäüng cå mäüt chiãöu b Täøn hao quay c Hiãûu suáút âäüng cå Giaíi a Tọứn hao õióỷn õọỹng cồ mọỹt chióửu Tổỡ hỗnh VD 9.3, ta coï : U 240 I t = âm = = 7,5 A R mt 32 Iæ = I - It = 420 - 7,5 = 412,5 A Pt = Ut.It = 240 x 7,5 = 1800 W Pæ = Ræ.I2æ = 0,0125 412,52 = 2127 W Täøn hao âiãûn : Pæ + Pt = 2127 + 1800 = 3927 W I + Iæ Râc It U Ræ + Taới Eổ Rt _ n M Hỗnh VD9.3 Maỷch tỉång dỉång ca âäüng cå kêch tỉì song song b Täøn hao quay : Sââ pháưn ỉïng âäüng cå mäüt chiãưu : = U - RỉIỉ = 240 - 0,0125 412,5 = 234,84 V Cäng sút âiãûn tỉì : Pât = Eæ.Iæ = 234,84.412,5 = 96873 W Täøn hao quay : Pq = Pât - P2 = 96873 - 94000 = 2873 W c Hiãûu suáút âäüng cå : P P2 94000 η= = = = 0,9325 = 93,25% P1 P2 + ∑ P 94000 + 3927 + 2873 9.8.2 Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì näúi tiãúp (sẹrie) Mảch âiãûn tỉång âỉång v cạc phỉång trỗnh ọỹng cồ kờch tổỡ nọỳi tióỳp coù cuọỹn kờch tổỡ mừc nọỳi tióỳp vồùi cuọỹn dỏy phỏửn ổùng Vỗ dng kêch tỉì bàòng dng âiãûn pháưn ỉïng nãn cün kêch tỉì cọ tiãút diãûn låïn, êt vng dáy v õióỷn trồớ nhoớ Maỷch õióỷn tổồng õổồng trỗnh baỡy trón hỗnh 9.24, vồùi Rn laỡ õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn kêch tỉì näúi tiãúp 20 Ω Rỉ I + U _ Ω0 Iỉ + n Ti RN Ωâm M M M0 Hỗnh 9.24 Maỷch tổồng dổồng cuớa Mõm Mk õọỹng cồ kờch tổỡ song song Hỗnh 9.25 Âàûc ca âäüng cå kêch tỉì näúi tiãúp Cạc phổồng trỗnh cỏn bũng laỡ : I = In = Iæ (9.25) E æ = U − ( R n + R æ )I æ = k E Φn (9.26) Chụ : ÅÍ âáy dng âiãûn I ỉ v tỉì thäng Φ (I ỉ ) phủ thüc ti ca âäüng cå Âàûc cå Ω = f(M) Âoï l âỉåìng cong quan hãû Ω = f ( M ) âiãûn ạp U = const Theo cäng thỉïc (9.4) v Φ = k Φ I ỉ , ta cọ M = k M k Φ I 2ỉ Khi Iỉ nh, tỉì biãøu thỉïc (9.19) v (9.27), ta cọ : R + Rn U Ω= × − ỉ kMkΦ kMkΦ M (9.27) (9.28) A −B (9.29) M Váûy âàûc cå cuía âäüng cå kêch thêch näúi tiãúp coù daỷng hypebọn (hỗnh 9.25) Khi tọỳc õọỹ = moment khåíi âäüng Mk cuía âäüng cå kêch thêch näúi tiãúp cọ giạ trë ráút låïn Khi ti gim nhiãưu, Iỉ nh, Φ nh, âäüng cå s quay ráút nhanh Âàûc biãût lục âäüng cå khäng ti, dng âiãûn Iỉ = I0 ráút nh khiãún täúc âäü quạ låïn, rỏỳt nguy hióứm Vỗ vỏỷy cỏửn phaới vỏỷn haỡnh õọỹng cồ kờch tổỡ nọỳi tióỳp cho tỗnh traỷng khồới âäüngkhäng ti hồûc lm viãûc khäng ti khäng xy ra; v cng cáưn trạnh âäüng cå lm viãûc quạ non ti Khi Iỉ låïn, mảch tỉì bo ha, tỉì thäng Φ (Iỉ) tàng cháûm hån nghéa l Φ (Iỉ) < k Φ I ỉ nãn âàûc åí trãn hypebän âọ Ω= 9.8.3 Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì häøn håüp Mảch âiãûn tỉång âỉång v cạc phỉång trỗnh Giọỳng maùy phaùt kờch tổỡ họứn hồỹp, trón mọựi cỉûc tỉì mang hai dáy qún kêch tỉì : song song cọ âiãûn tråí Rt; näúi tiãúp cọ âiãûn tråí Rn Tổỡ hỗnh 9.26, ta vióỳt õổồỹc caùc phổồng trỗnh lm viãûc l: 21 I = I ỉ + I kt ; I n = I æ (9.30) E æ = U − R n I n − R æ I æ = U − ( R kn + R kq )I æ (9.31) U kt = U = R kt I kt (9.32) S.p.â.â E (9.32) laì : E æ = k E n (Φ s ± Φ n ) = k M Ω (Φ s ± Φ n ) (9.33) Trong âọ : dáúu (+) ỉïng våïi häùn håüp cäüng; dáúu (-) ỉïng våïi häùn håüp trỉì ọỹng cồ họựn hồỹp trổỡ ờt õổồỹc duỡng vỗ khọng äøn âënh Âàûc cå (täúc âäü - Moment) Ω = f(M) Âọ l âỉåìng cong quan hãû Ω = f ( M ) âiãûn aïp U = const v âiãûn tråí âiãưu chènh Râc =const Ω + Ωâm Iæ I It Ræ + Rdc U _ n Rn Ti Rt M Hỗnh 9.26 Maỷch tổồng dổồng cuớa õọỹng cồ kờch tổỡ họựn hồỹp M Hỗnh 9.27 Caùc õỷc tờnh cuớa õọỹng cå mäüt chiãöu (1) song song ; (2) näúi tiãúp ; (3) häùn håüp cäüng ; (4) häùn håüp trỉì Biãút âæåüc quan hãû Φ n = f (I æ ) , tỉì biãøu thỉïc (9.18) v (9.33), ta cọ : Ω= ( R + R n )M U − æ k M ( Φ s ± Φ n ) k M (Φ s ± Φ n ) (9.34) ỏy chờnh laỡ phổồng trỗnh thọng sọỳ cuớa õổồỡng cong õỷc tờnh cồ õọỹng cồ mọỹt chióửu (hỗnh 9.27) 9.8.4 Khåíi âäüng âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu Khåíi âäüng laỡ quaù trỗnh õoùng õióỷn vaỡo õọỹng cồ õóứ õọỹng cå lm viãûc Khåíi âäüng trỉûc tiãúp Ta cọ phổồng trỗnh cỏn bũng õióỷn aùp ồớ maỷch phỏửn ổùng : U = + R ỉ Iỉ Tỉì (9.35), rụt : (9.35) 22 U − Rỉ Iỉ = (9.36) Khi khåíi âäüng, täúc âäü Ω = , spââ E æ = k M ΦΩ = , dng âiãûn pháưn ỉïng lục khåíi âäüng trỉûc tiãúp laỡ : I ổ.khồới = U Rổ (9.37) Vỗ õióỷn tråí Rỉ ráút nh, cho nãn dng âiãûn pháưn ỉïng lục khåíi âäüng ráút låïn khong (20-30)Iâm, lm hng chäøi than v cäø gọp, âäưng thåìi nh hỉåíng âãún lỉåïi âiãûn Phỉång phạp ny chè cho phẹp khåíi âäüng cạc âäüng cå cọ cäng sút nh hån 2kW Âãø hản chãú dng âiãûn khåíi âäüng, âảt IK = (1,5-2)Iâm, ta cọ cạc biãûn phạp sau : Khåíi âäüng dng biãún tråí RK Màõc biãún tråí näúi tiãúp vo mảch phỏửn ổùng (hỗnh 9.28) Doỡng õióỷn khồới õọỹng luùc coù biãún tråí khåíi âäüng l : I kií = U R ỉ + R kií Biãún tråí I + Rk M n I 3 n Iæ Ræ It Ω + Râc Rt M Taới Eổ U _ (9.38) M Hỗnh 9.28 Duỡng biãún tråí âiãưu chènh täúc âäü (khåíi âäüng) âäüng cå kờch tổỡ song song Mc t Hỗnh 9.29 Caùc quan hãû I, M, n våïi thåìi gian t khåíi âäüng âäüng cå Lục âáưu âãø biãún tråí khåíi õọỹng RK ồớ trờ lồùn nhỏỳt, quaù trỗnh khåíi âäüng, täúc âäü tàng lãn, spââ tàng lãn v gim dáưn RK vãư khäng, âäüng cå lm viãûc vồùi õióỷn aùp õởnh mổùc (hỗnh 9.29) 23 Vấ DỦ 9.4 Mäüt âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song coï Pâm = 11 kW, Uâm = 230V, Iâm= 56,2 A (gäưm dng âiãûn pháưn ỉïng v dng âiãûn kêch tỉì), nâm = 1750vg/ph Âiãûn tråí pháưn ỉïng Rỉ = 0,28 Ω, âiãûn tråí mảch kêch tỉì Rmt, = 137 Ω Xạc âënh (a) mämen âënh mỉïc; (b) dng âiãûn pháưn ỉïng räto âỉïng n nãúu khäng dng âiãûn tråí khåíi âäüng; (c) âiãûn tråí khåíi âäüng màõc näúi tiãúp våïi mảch pháưn ỉïng mämen tàng 200% v dng âiãûn khäng âäøi so våïi âënh mỉïc Gii a Mämen âënh mỉïc : M âm = 9550Pâm 9550 × 11 = = 60 Nm 1750 n b Doỡng õióỷn phỏửn ổùng rọto õổùng yón (hỗnh VD 9.4a) Iæ = U − E æ 230 − = = 821,4 A Ræ 0,28 Iæ I Iæ I Ræ + It + + U Rt _ It Ræ Râc n Ti Rk M (a) + U _ n Taới Eổ Rt M (b) Hỗnh VD 9.4 Maỷch tỉång dỉång ca âäüng cå kêch tỉì song song c Tênh âiãûn tråí khåíi âäüng : Dng âiãûn kêch tỉì : It = Ut 230 = = 1,68 A R mt 137 Dng âiãûn pháưn ỉïng ti âënh mỉïc : Iæ = Iâm - It = 65,2 - 1,68 = 54,52 A Cho ràòng tỉì thäng kêch tỉì khäng õọứi thỗ mọmen tố lóỷ doỡng õióỷn phỏửn ổùng : 24 I æ1 M = ⇒ Iæ2 M I æ = I æ1 M2 2.M = 54,52 × = 109,0 A M1 M1 p dủng âënh luỏỷt Kirchhoff vóử aùp cho maỷch õióỷn hỗnh VD 9.4b, ta cọ : U = + Iỉ (Rỉ + Rk) ⇒ R k = Rk = U − Eæ − Ræ Iæ 230 − − 0,28 = 1,83 Ω 109 Khåíi âäüng bàòng cạch gim âiãûn ạp âàût vo pháưn ỉïng Phỉång phạp náưy âỉåüc sỉí dủng cọ ngưn mäüt chiãưu cọ thãø âiãưu chènh âỉåüc âiãûn ạp Vê dủ hãû thäúng T -  (thyristor - õọỹng cồ) õang sổớ duỷng phọứ bióỳn (hỗnh 9.32) 9.8.5 Âiãöu chènh täúc âäü âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu Âàûc cå ca cạc loải âäüng cå mäüt chióửu trỗnh baỡy trón hỗnh 9.27, coỡn phuỷ taới khaùc yóu cỏửu tọỳc õọỹ khaùc Vỗ vỏỷy õóứ ph håüp våïi ti cáưn phi âiãưu chènh täúc âäü âäüng cå lục cọ ti Tỉì cäng thỉïc (9.18), ta viãút lải sau : Ω= ( R ỉ + R n + R p )M U − k M (Φ s ± Φ n ) kM (Φ s ± Φ n ) (9.39) Trong âoï, Rp : âiãûn tråí phủ màõc vo mảch pháưn ỉïng (Rp = RK, hỗnh 9.28) Trón cồ sồớ cọng thổùc (9.39), ta cọ cạc phỉång phạp âiãưu chènh täúc âäü âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu sau : + Âiãưu chènh täúc âäü bàòng cạch thay âäøi tỉì thäng Φ + Âiãưu chènh täúc âäü bàòng cạch thay âäøi âiãûn ạp U + Âiãưu chènh täúc âäü bàòng cạch thay âäøi âiãûn tråí phủ Rp Trong âọ, Rp : âiãûn tråí phuỷ mừc vaỡo maỷch phỏửn ổùng (Rp = RK, hỗnh 9.28) Âiãưu chènh täúc âäü bàòng cạch thay âäøi tỉì thäng Φ Nhỉ ta â biãút thay âäøi tỉì thọng thỗ thay õọứi õổồỹc tọỳc õọỹ Vồùi õọỹng cồ kêch tỉì song song hồûc häùn håüp, ta thay âäøi tỉì thäng Φn bàòng cạch thay âäøi Râc âãø thay õọứi doỡng õióỷn kờch tổỡ It (hỗnh 9.26) Hoỹ õỷc cå thay âäøi tỉì thäng ca âäüng cå kờch tổỡ song song nhổ trỗnh baỡy trón hỗnh 9.30 Khi gim dng âiãûn kêch tỉì, tỉì thäng gim, âàûc cå dëch chuyãøn lãn trãn, tæïc âäü âäüng cå tàng Cn âäüng cå kêch tỉì näúi tiãúp, ta dng mäüt biãún tråí Rc ghẹp song song våïi cün dáy kờch tổỡ nọỳi tióỳp nhổ trón hỗnh 9.31 Luùc õoù Rc s cọ dng Ic chảy qua, nãn dng qua Rn chè cn (Iỉ - Ic) Nhỉ váûy tỉì thäng Φ n âỉåüc âiãưu chènh bàòng Rc 25 R2 Ω 'o'' Ω 'o' Φ Φ’’ Φ’ Φâm Ω 'o Ω âm Ræ I ’’’ + Ic Rc U In Mâm (Iỉâm) M(Iỉ) Iỉ n Ti Rn _ + M Hỗnh 9.31 ióửu chốnh tọỳc õọỹ õọỹng cồ kờch tổỡ nọỳi tióỳp duỡng Rc Hỗnh 9.30 ỷc tờnh cå ca âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song våïi cạc Ikt khạc Âiãưu chènh täúc âäü bàòng cạch thay âäøi âiãûn ạp U Phỉång phạp náưy âỉåüc sỉí dủng cọ hai ngưn Mäüt ngưn cọ thãø âiãưu chènh âiãûn ạp âỉåüc âãø näúi våïi mảch pháưn ỉïng v mäüt ngưn khạc näúi våïi mảch kêch tỉì Vê dủ hãû thäúng T -  (thyristor - õọỹng cồ) õang sổớ duỷng phọứ bióỳn (hỗnh 9.32) U∼ n Ωo4 Ωo1 Uâm o2 UC o3 Bọỹ A Bọỹ B Hỗnh 9.32 Dng bäü biãún âäøi thyristor thay âäøi UC âãø âiãưu chènh täúc âäü âäüng cå mäüt chiãưu Mâm (Iỉâm) M(Iỉ) Hỗnh 9.33 ỷc tờnh cồ (tọỳc õọỹ) cuớa õọỹng cồ âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì âäüc láûp våïi cạc U khạc Bäü biãún âäøi A v B âỉåüc näúi song song ngỉåüc, âọ bäü B âỉåüc dng cáön âäøi chiãöu quay âäüng cå Khi thay âäøi U, hoỹ õỷc tờnh cồ trỗnh baỡy trón hỗnh 9.33 ổồỡng ỉïng våïi m, âỉåìng v ỉïng våïi U3 < U2 < m, cn âỉåìng ỉïng våïi U4 > Uâm 26 Âiãöu chènh täúc âäü bàòng cạch thay âäøi âiãûn tråí phủ Rf Ω Ωo Rp=0 Rp1 Rp2 Mõm (Iổõm) M(Iổ) Hỗnh 9.34 ỷc cå (täúc âäü) ca âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉ ì song song våïi cạc Rp khạc Khi màõt thãm âiãûn tråí phủ vo mảch pháưn ỉïng nhổ trón hỗnh 9.26, õióỷn trồớ Rp tng lón õỷc tờnh cồ dọỳc xuọỳng nhổ hỗnh 9.34, tọỳc õọỹ õọỹng cå gim dáưn Do dng âiãûn pháưn ỉïng låïn nãn täøn hao cäng sút trãn âiãûn tråí âiãưu chènh låïn Phỉång phạp ny chè sỉí dủng åí âäüng cå cäng sút nh Âäüng cå khäng ti d cọ thay âäøi õióỷn trồớ phuỷ thỗ tọỳc õọỹ õọỹng cồ cuợng khọng âäøi ]R R^ BI TÁÛP 9.1 Mäüt mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu lục quay khäng ti åí täúc âäü n = 1000Vg/ph thỗ sõõ phaùt bũng Eo = 222 V Hi lục khäng ti mún phạt sdâ âënh mổùc Eoõm = 220V thỗ tọỳc õọỹ luùc naỡy phaới bàòng bao nhiãu giỉỵ dng âiãn kêch tỉì khäng âäøi ? Âạp säú : nôm = 990Vg/ph 9.2 Mäüt âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song cọ Pâm = 5,5kW, m = 110V, Iâm= 58A (gäưm dng âiãûn pháưn ỉïng v dng âiãûn kêch tỉì), nâm = 1470vg/ph Âiãûn tråí pháưn ỉïng Rỉ = 0,15 Ω, âiãûn tråí mảch kêch tỉì Rkt, = 137 Ω, âiãûn ạp råi trãn chäøi than 2ΔU = V Hi dng âiãûn, sââ pháưn ỉïng pháưn ỉïng v moment âiãûn tỉì ? Âạp säú : Iỉ = 57,2A; = 99,4 V; Mât = 36,9 N.m 9.3 Mäüt âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song cọ cạc säú liãûu sau : m = 220V, Iâm= 52A (gäưm dng âiãûn pháưn ỉïng v dng âiãûn kêch tỉì), âiãûn tråí Rỉ = 0,4 Ω, âiãûn tråí mảch kêch tỉì Rkt, = 110 Ω, täúc âäü khäng ti no = 1100vg/ph Hy tỗm : a S phỏửn ổùng luùc taới õởnh mổùc ? b Täúc âäü lục ti âënh mỉïc ? c Cäng sút âiãûn tỉì v moment âiãûn tỉì lục ti âënh mỉïc ? (Khi phán têch b qua dng âiãûn khäng ti) Âạp säú : .âm = 200 V; nâm = 1000vg/ph; Pât = 10kW; Mât = 95,5 N.m 9.4 Mäüt âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song cọ cạc säú liãûu sau : Pâm = 96kW, m = 440V, Iâm= 255A , Ikt = 5A , nâm = 500vg/ph, Rổ = 0,078 Haợy tỗm : 27 a Moment âënh mỉïc åí âáưu trủc M2 ? b Moment âiãûn tỉì lục ti âënh mỉïc ? c Täúc âäü quay lục khäng ti l tỉåíng? Âạp säú : M2âm = 1833,5 N.m ; Mât = 2007,7 N.m n0 = 523vg/ph; 9.5 Mäüt mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì âäüc láûp m = 220V, nâm = 1000vg/ph Biãút rũng ồớ tọỳc õọỹ n = 750vg/ph thỗ sõõ luùc khọng taới Eo = 176V Haợy tỗm sõõ vaỡ doỡng âiãûn pháưn ỉïng lục ti âënh mỉïc, biãút ràòng âiãûn tråí pháưn ỉïng l Rỉ = 0,4 Ω ? Âạp säú : Eæâm = 234,6 V ; Iæ.âm = 36,5 A 9.6 Mäüt âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song cọ cạc säú liãûu sau : Pâm = 95kW, Uâm = 220V, Iâm= 470A , Ikt.âm = 4,25A , nõm = 500vg/ph, Rổ = 0,025 Haợy tỗm : a Hiãûu suáút cuía âäüng cå ? b Täøn hao âäưng mạy, täøn hao khäng ti v dng âiãûn khäng ti ? c Moment âënh mỉïc ? d Âiãûn tråí phủ Rp cáưn thiãút âãø âäüng cå quay våïi täúc âäü n= nâm, Iỉ = Iỉâm v tỉì thäng gim 40% ? e Âiãûn tråí phủ Rp cáưn thiãút âãø âäüng cå quay våïi täúc âäü n= nâm, Iỉ = 0,85Iỉâm v tỉì thäng gim 25% ? Âạp säú : η = 91,8%; P = 5,42kW; Po= 2,04kW; Io = 13,5A M2âm = 1814,5 N.m ; Rp = 0,18 Ω; R’p = 0,136Ω 9.7 Mäüt âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song cọ cạc säú liãûu sau : Pâm = 17kW, Uâm = 220V, nâm = 1150vg/ph, Rỉ = 0,1 Ω, Mât=12 kG.m Hy xạc âënh : a Cäng sút âiãûn tỉì v dng âiãûn pháưn ỉïng ? b Âiãûn tråí phủ Rp màõc thãm mảch pháưn ỉïng âãø âäüng cå quay våïi täúc âäü n= 500vg/ph moment taíi khäng âäøi (boí qua phaín ỉïng pháưn ỉïng) ? Âạp säú : Pât = 14,5kW; Iỉ = 66,3A; Rp = 1,82 Ω 9.8 Mäüt mạy âiãûn phạt mäüt chiãưu kêch tỉì song song cọ Pâm = 30 kW, m = 220 V, âiãûn tråí pháưn ỉïng Rỉ = 0,13 Ω v dng âiãûn pháưn ỉïng Iỉ = 138,2 A Cho biãút täøn hao quay bàòng 4%Pâm Tênh a Dng âiãûn âënh mỉïc v âiãûn tråí mảch kêch tỉì song song Rkt.? b Cäng sút cå cuía âäüng cå så cáúp P1 ? c Hiãûu suáút ca mạy Âạp säú : (a) 136,4 A, 122,2 Ω ; (b) 34090 W; (c) 88,12% ]R R^
- Xem thêm -

Xem thêm: kiThuatDien buitanloi, kiThuatDien buitanloi

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay