Tài liệu Bài giảng Biến Đổi Năng Lượng docx

BÀI GIẢNG Biên Đôi Năng Lượng TS... lần lượt là giá trị dòng và áp hiéu dung... Các Tóm Tắt về Đại Lượng phức > Các đại lượng điện trong mạch xoay chiêu có thê được thê hiện dưới dạng p

BÀI GIẢNG

Biên Đôi Năng Lượng

TS Hô Phạm Huy Ảnh

Jan 2010

ntto://www4.hcmut.edu.vn/~hphanh/teach.htm|

Các Tóm Tắt cân thiết

> Cho áp và dòng xoay chiều hình sin:

v(f)= V„ cos(œ + Ø, ) i(t)=1, cos(at+@,)

> Giá trị công suất tức thời được tính bởi (với i= 1, khi t= 0)

p(t)=v(t)i(t)=V, 1, cos(at + 6, — 6, )cos(at)

> Gia trị công suât tác dụng trung bình trong chu kì T = 2m/ø

Với V„ và ƒ lần lượt là giá trị dòng và áp hiéu dung 6 = 6, ~ Ø được

gọi là góc hệ số công suất, và cos(Ø gọi là hệ số công suat (PF)

Các Tóm Tắt về Đại Lượng phức

> Các đại lượng điện trong mạch xoay chiêu có thê được thê hiện dưới

dạng phức như sau:

Độ lớn (Magnitude) Góc pha

Hệ sô công suất trễ Hệ số công suất sớm

Tải cảm có hệ sô công suật trễ, trong khi Tải dung có hệ số công suất sớm

Cac vi du:

> EX 2.1: The hiện dưới dạng phức các đại luo’ng v(t) & i(t) Sau, va xac định tiêp công suat tac dung P

v(t) = V210 cost + 30° =>V =10230"

i(t) = v25 cost — 20° —=I=5⁄-20”

0 = 0, —0, =30—(—20) = 50° (ne s6 cong suat trể)

P= (I0X5)cos(501 = 32.14 W

> Ex 2.2: Xac dinh lai cOng suat tac dung P voi gia tri mdi cua i(t)

i(t) = v25 cost — 90°]— I =5Z-90°

P =(10\(5)cos(120° )=-25 W (phat P [én Ivoil)

Các Tóm Tắt về Công suất Phức

»> Ngoài công suất tác dụng, công suất phản kháng được tính bởi:

QO = " sin(Ø, — 6 = Vi sin(Ø, — 6.)

YInS Vins

> Con thanh phan cong suất tức thời được xác định như sau:

p(t) = P+ Pcos(2az) — Q sin(2az) = Pil + cos(2at)| — Q sin(2az}

> VớiV =V „€£e " và I=l „e', ta có kêt quả:

P=Re V-I')=V I cos(@, — 6.)

YInS — TH

O = Im|V -7”}=V I sin(Ø, ~ 6.)

YInS Fms

> Cudi cung ta xAy dung được công thức xác định công suât phức

Các Tóm Tắt về Công suất Phức (tt)

>» Các đại lượng điện xoay chiêu đêu được khai thác qua gia trị hiệu

dụng, nên đề đơn giản ta có thê lượt bỏ chỉ số rms

P=VI cos(O — 0 ) O — VỊ sin(Ø, — 0 )

> Độ lớn công suat phittc sé duoc tinhbéi 8S =Vi

> Ba thành phân S, P, và Q, có đơn vị đo khác nhau lân lượt là voli-

amperes (VA), watts (W), va volt-ampere reactive (VAR)

> Khai thac định luật Joule, ta có thê xác định công suât phức như sau:

Tu do

| "

P=I°R OE=IX

Cac vi du:

> Ex 2.4: X4c dinh cong suat phtrc cla dai lvong dién cé v(t) va i(t) di qua:

v(t) = V210 cost + 10°)= V =10210"

i(r) = /220sin(at + 70° )=> T = 202 -20'

S =(VI" )=(10.210° \20.220° )= 200.230° =173.2+ j100 VA

P =173.2W ÓO =100 VAR

> Ex Swa BT 2.5 va 2.6 trong GT

Định luật Bảo Toàn Công Suất Phức

wT

2

> Với mạch nôi tiêp

$S=V-.TI =(V,+V, + +V, WT = =§,+58,4+ 4+S

> VỚI mạch song song

$=V-Ï' =V[l+1,+ +1,Ì =S,+%,+ +5,

»> Như vậy công suất phức tổng sẽ bằng tông các công suât phức thành phân, với 2 thành phân P tổng và Q tổng được xác định bởi:

»> Từ đó ta xây dựng được Tam Giác Công Suât (Giải BT 2.7 trong GT)

vy

Cac vi du:

»> Ex 2.7: Xây dựng tam giác công suất

VỚI

5 =1000 VA

Vi @>Q, dong cham pha hon ap

> Ex Giải các BT 2.8, 2.9 và 2.10: xem sách GT

Đặc tả công suất qua Tải

»> Công suât cập cho Tải được thê hiện qua 6 thông sô: V, I, Hệ Số

Công Suất (sớm hay trễ), S, P và Q

> Với ƒ và Ï phức có thể thay cho V, I, và Hệ Số Công Suất (sớm hay trễ)

> Ta còn cách khác đề mô tả V, Hệ Số Công Suất, và P

OP

V cosØ

> Cách thứ ba đề mô tả V, Hệ Số Công Suât, và P: ta tính Itừ V and S sau đó Q được tính từ S và Hệ Số Công Suât

> Cach cudi cling dé mé ta V, Hé S6 Cong Suat , va P: S duoc tinh tù