bg ly thuyet mach 1 02 mach xoay chieu2021mk 3936

Trị hiệu dụng 1• Xuất phát từ nhu cầu đo/đánh giá tác dụng của một nguồn áp/nguồn dòng trong việc cung cấp công suất cho một điện trở tải thuần trở.. • Định nghĩa: Trị hiệu dụng của một

Trang 1

NGUYỄN CÔNG PHƯƠNG

LÝ THUYẾT MẠCH I

MẠCH XOAY CHIỀU

Trang 3

Mạch xoay chiều

• Định nghĩa mạch xoay chiều: có nguồn (áp hoặc

dòng) kích thích hình sin (hoặc cos).

 Dùng số phức để phức hóa mạch điện,

 Sau đó dùng các phương pháp của mạch một chiều.

Trang 4

6 Phân tích mạch xoay chiều

7 Công suất trong mạch xoay chiều

8 Hỗ cảm

Trang 5

X =

Trang 10

80 arctg arctg 38, 66

100

m m

X X

o

( ) 128,06sin(20 38,66 )

Trang 11

-3 -2 -1 0 1 2

3

sin(t) + 2sin(t+180o)

-3 -2 -1 0 1 2 3

-3 -2 -1 0 1 2

3

sin(t) 2sin(t)

sin(t) 2sin(t+180o)

sin(t) 2sin(t+90o))

Trang 12

100 2 00 300 400 500 600 7 00 800 900 1000 -3

-2 -1 0 1 2

3

sin(t) 2si n(2t+30o)

si n( t) + 2sin( 2t+30o)

Trang 13

8 Hỗ cảm

Trang 17

Phản ứng của các phần tử cơ bản (4)

u

i L

Trang 19

Phản ứng của các phần tử cơ bản (6)

u

i C

sin(20 45 90 ) 25 sin(20 45 ) V 20.2.10

Trang 20

C ω ϕ ω

Trang 22

8 Hỗ cảm

Trang 25

o 10sin 60 8,66

10 60 o → + 5 j 8,66

Trang 27

= 53,1o − − ( 50,2 )o = 0,64 103,3o

Trang 28

Số phức (6)

3 + j 4 5 + o

*

30 (4 + j 5)(6 − j 7)

Trang 30

8 Hỗ cảm

Trang 31

Biểu diễn sóng sin bằng số phức (1)

Trang 32

=

ϕ

22

b a

X = +

Trang 33

Trang 34

VD2

1 sin( )

2

sin(t) 2sin(t)

-2 -1 0 1 2

3

sin(t) + 2sin(t)

2 2sin( )

Trang 35

VD3

1 sin( )

-1 -0.5 0

0 5

1

sin(t) 2sin(t+180o)

Trang 36

VD4

1 sin( )

-2 -1 0 1 2

3

sin(t) 2sin(t+90o)

Trang 37

VD5

o

sin( ) 2sin(2 t + t + 90 )

1 sin( )

-2 -1 0 1

2sin(2t+90o)

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -3

-2 -1 0 1 2

sin(t) + 2sin(2t+90o)

Trang 38

2

1 2

100 80 ( ) ( )

Trang 39

8 Hỗ cảm

Trang 41

Iɺ

j L ω

Trang 42

Iɺ

1

j C ω

Trang 44

Phức hóa các phần tử cơ bản (5)

( )

e t R

Trang 45

150 2

o

60 V

2 − 45 Ao

100.0,1 10

j j

= Ω

3

1 100.2.10 5

j j

−

= − Ω

Trang 46

Phức hóa các phần tử cơ bản (7)

( )

e t R

Trang 49

Định luật Ohm (2)

L j

Trang 52

Định luật Ohm (5)

( )

e t R

Trang 56

Phân tích mạch xoay chiều

các tín hiệu phức hoá.

1 Phức hoá mạch điện (phức hoá các phần tử mạch),

2 Phân tích mạch điện bằng các phương pháp phân tích mạch một chiều,

3 Chuyển tín hiệu phức hoá sang tín hiệu tức thời.

Trang 57

Phân tích mạch điện xoay chiều

( )

e t R

1 Phức hoá mạch điện (phức hoá các phần tử mạch),

2 Phân tích mạch điện bằng các phương pháp phân

Trang 61

j j

75,2 A 4,09 2 sin( 75,2 ) A

2,20

j j

26,4 A 2,20 2 sin( 26,4 ) A

6,16

j j

− −

= +

o 3

39,6 A 6,16 2 sin( 39,6 ) A

Trang 63

ϕ ϕ



→ 



ɺ ɺ

11

1

2

33

Z

I

Z E I

Z

I

Z

ϕ ϕ

ϕ ϕ ϕ

ɺ ɺ

ɺ

ɺ ɺ

Trang 64

1,98 0,98 2,20 20

o 2

o 3

4,09 2 sin( 75,2 ) A 2,20 2 sin( 26,4 ) A 6,16 2 sin( 39,6 ) A

ω ω ω

Trang 66

A Z I ɺ + Z I ɺ = E ɺ

2 2 3 3 4 4 3:

I I



→ 



ɺ ɺ

Trang 67

A B

o 2

o 3

Trang 69

Biến đổi tương đương (1)

Trang 70

Trang 71

Trang 72

ab Z

ɺ ɺ

Trang 73

1 2

Trang 74

Z

Z Z Z Z Z Z Z

Z

Z Z Z Z Z Z Z

Z Z Z

Trang 75

Z

= ɺ

ɺ E ɺ = ZJ ɺ

Trang 76

Trang 77

2 3 23

2 3

20.2

j E

o

30 45 20

j

− +

Trang 80

Nguyên lý xếp chồng (2)

Tắt nguồn áp

Tắt nguồn dòng

Trang 85

5( 2)

0,69 1,72

5 2

C C

Trang 86

5( 2)

0,69 1,72

5 2

C C

Trang 94

R e

e i

R j j

J R J

j L

j C I

R j L R j L R

j C R j L j

+

ɺ ɺ ɺ

o

23, 6 A

o1

Trang 95

Nguyên lý xếp chồng (15)

khác tần số.

Trang 97

Định lý Thevenin (1)

Một mạng tuyến tính một cửa (hai

cực) có thể được thay thế bằng một

mạch tương đương gồm có nguồn áp

E td & điện trở Z td , trong đó:

- E td : nguồn áp hở mạch trên hai cực,

- Z td : điện trở trên hai cực sau khi tắt

Trang 98

đã bị tắt

Trang 100

ɺ ɺ ɺ

45,53 16,67 V

141, 4 16, 4V

a b

j j

ϕ ϕ

3

12,68 28,94 A

td td

E I

Trang 102

Định lý Norton (1)

Một mạng tuyến tính một cửa (hai

cực) có thể được thay thế bằng một

mạch tương đương gồm có nguồn

dòng J td & điện trở Z td , trong đó:

Jɺ

Trang 103

đã bị tắt

td

Jɺ

Trang 107

đã bị tắt

Uɺ vµo td

U Z

Trang 109

U

Z = ɺ = + j Ω

Trang 112

7 Công suất trong mạch xoay chiều

a) Công suất tức thời & công suất tác dụng

b) Truyền công suất cực đại

c) Trị hiệu dụng

d) Công suất biểu kiến

e) Hệ số công suất

f) Công suất phức

g) Bảo toàn công suất

h) Cải thiện hệ số công suất

i) Trị hiệu dụng & công suất của tín hiệu đa hài

8 Hỗ cảm

Trang 113

Công suất trong mạch xoay chiều

http://electricalacademia.com/induction-motor/electric-motor-nameplate-details-explained-induction-motor-nameplate/

induction-motor-nameplate-information-47374dan8099.html

http://poqynamekyxoqep.oramanageability.com/understanding-

Trang 114

a) Công suất tức thời & công suất tác dụng

b) Truyền công suất cực đại

c) Trị hiệu dụng

d) Công suất biểu kiến

e) Hệ số công suất

f) Công suất phức

g) Bảo toàn công suất

h) Cải thiện hệ số công suất

i) Trị hiệu dụng & công suất của tín hiệu đa hài

8 Hỗ cảm

Trang 115

Công suất tức thời

Trang 116

Công suất tác dụng (1)

Định nghĩa: Công suất tác dụng là trung bình của công suất tức thời

trong một chu kỳ, ký hiệu là P, đo bằng oát (W).

Trang 117

→ ɺ =

ϕ ϕ −

ˆ Re{ }

Trang 119

a) Công suất tức thời & công suất tác dụng

b) Truyền công suất cực đại

8 Hỗ cảm

Trang 120

Truyền công suất cực đại (1)

http://www.chegg.com/homework-help/questions-and-answers/use-maximum-powe

r-transfer-theorem-determine-increase-power-delivered-loudspeaker-resultin- q6983635

Trang 121

td t

E I

=

+

ɺ ɺ

2

P = I R

td t

E I

E R P

→ =

Trang 122

0 0

E R P

=

Trang 123

E R P

td

E P

Trang 124

td

E P

R

Trang 125

c) Trị hiệu dụng

8 Hỗ cảm

Trang 126

Trị hiệu dụng (1)

• Xuất phát từ nhu cầu đo/đánh giá tác dụng của một

nguồn áp/nguồn dòng trong việc cung cấp công suất cho một điện trở (tải thuần trở).

• Định nghĩa: Trị hiệu dụng của một dòng điện chu kỳ là

độ lớn một dòng điện một chiều, công suất mà dòng

điện một chiều này cung cấp cho một điện trở bằng

công suất mà dòng điện chu kỳ cung cấp cho điện trở

đó.

• Có thể viết tắt trị hiệu dụng là rms (root-mean-square)

• Gọi tắt là dòng hiệu dụng (& áp hiệu dụng)

• Ký hiệu: I & U [của dòng chu kỳ i(t) & áp chu kỳ u(t)]

Trang 127

root - mean - square

I là trị hiệu dụng của i(t)

Trang 128

T m

Trang 129

P = UI ɺ

Uɺ

I ɺ Z

Trang 130

d) Công suất biểu kiến

8 Hỗ cảm

Trang 131

Công suất biểu kiến (1)

• Định nghĩa: Tích của trị hiệu dụng của điện áp & trị

hiệu dụng của dòng điện, ký hiệu S, đo bằng VA

Trang 132

Công suất biểu kiến (2)

VD

u (t) = 150sin(314t – 30o) V, i(t) = 10sin(314t + 45o) A

Tính công suất tác dụng & công suất biểu kiến?

Trang 133

e) Hệ số công suất

8 Hỗ cảm

Trang 134

• Tải thuần trở: φ u – φ i = 0 → pf = 1→ P = S = UI.

• Tải thuần điện kháng: φ u – φ i = ± 90 o → pf = 0 → P = 0.

• pf của tải điện kháng cảm gọi là pf chậm pha.

• pf của tải điện kháng dung gọi là pf sớm pha.

Uɺ

I ɺ Z

Trang 135

Hệ số công suất (2)

VD

u (t) = 150sin(314t – 30o) V, i(t) = 10sin(314t + 45o) A

Tính công suất tác dụng, công suất biểu kiến, & hệ số

Trang 136

f) Công suất phức

8 Hỗ cảm

Trang 138

Công suất phức (2)

• Định nghĩa công suất phản kháng: UIsin(φ u – φ i ) ,

ký hiệu Q, đo bằng VAR (volt-ampere reactive).

Trang 139

Công suất phức (3)

φ Z

Trang 142

g) Bảo toàn công suất

8 Hỗ cảm

Trang 143

Bảo toàn công suất (1)

Trang 144

Bảo toàn công suất (2)

Trang 145

h) Cải thiện hệ số công suất

8 Hỗ cảm

Trang 146

Cải thiện hệ số công suất (1)

E I

Trang 147

• Hệ số công suất càng lớn càng tốt.

• Dòng I để đưa công suất P (cho trước) tới tải tỉ lệ nghịch với hệ

số công suất tải:

• Với một công suất P cho trước, hệ số công suất càng nhỏ thì

dòng I tới tải càng lớn; dòng lớn hơn mức cần thiết sẽ làm tăng

tổn thất điện áp & tăng tổn thất công suất trên đường dây & thiết

bị truyền tải điện.

• Hệ số công suất càng lớn càng tốt → (φ u – φ i ) càng nhỏ càng tốt.

Trang 148

• Hầu hết các tải dân dụng (máy giặt, máy điều hoà, tủ

lạnh, …) đều có tính cảm kháng.

• Các tải này được mô hình hoá bằng một điện trở nối

tiếp với một cuộn cảm.

• Định nghĩa: Cải thiện hệ số công suất là quá trình

tăng hệ số công suất mà không làm thay đổi điện áp

& dòng điện ban đầu của tải.

• Thường được thực hiện bằng cách nối tải song song với một tụ điện (tụ bù).

• Có thể hiểu là điện dung chặn bớt dòng chạy trên đường dây, nói cách khác là một phần của dòng điện đáng ra phải chạy trên đường dây (nếu không có tụ) chạy qua chạy lại giữa tụ và tải.

Trang 149

t Iɺ

Eɺ

R L

t Iɺ

C

Iɺ Iɺ

Trang 150

t Iɺ

C

C Iɺ Iɺ

Trang 151

Trang 152

i) Trị hiệu dụng & công suất của tín hiệu đa hài

8 Hỗ cảm

Trang 153

Trị hiệu dụng của tín hiệu đa hài

• Định nghĩa: tín hiệu đa hài là tín hiệu có nhiều

Trang 154

Công suất của tín hiệu đa hài

Trang 155

Trị hiệu dụng & công suất của tín hiệu đa hài

1

29, 21

85,32 W 10

R R

U

P

R

Trang 156

8 Hỗ cảm

a) Hiện tượng hỗ cảm

b) Quy tắc dấu chấm

c) Phân tích mạch điện có hỗ cảm

Trang 157

manufacturing-of-distribution-transformer-prodip

https://www.slideshare.net/prodipdasdurjoy/presentation-of-Hiện tượng hỗ cảm (1)

• Định nghĩa: khi hai cuộn cảm/cuộn dây đặt đủ sát

nhau, dòng từ thông biến thiên của một cuộn (do

dòng điện trong cuộn này gây ra) sẽ liên kết với

cuộn thứ hai, tạo ra điện áp trên cuộn đó.

Trang 160

8 Hỗ cảm

a) Hiện tượng hỗ cảm

b) Quy tắc dấu chấm

c) Phân tích mạch điện có hỗ cảm

Trang 162

Quy tắc dấu chấm (2)

• Nếu dòng điện đi vào đầu có đánh dấu của cuộn 1 thì điện áp hỗ cảm

sẽ đi vào đầu có đánh dấu của cuộn 2

• Nếu dòng điện đi ra đầu có đánh dấu của cuộn 1 thì điện áp hỗ cảm

sẽ đi ra đầu có đánh dấu của cuộn 2

Trang 163

iv Phương pháp mạng một cửa

Trang 169

Iɺ “đi vào” L 2 nên U ɺ 1 M = j I 5 ɺ “đi vào” L 1

Iɺ “đi ra” L 1 nên U ɺ 2 M = j I 5 ɺ “đi ra” L 2

Trang 171

Trang 177

o 2

o 3

o 4

o 5

Trang 180

Trang 186

c d

o 2

o 3

o 4

Trang 189

Trang 191

td td

Trang 194

1 4,34 2, 76 A; 2 0,81 0, 78 A

Z I ɺ + Z I ɺ + Z I ɺ + E ɺ = E ɺ → E ɺ = 171,19 + j 20, 42 V

Trang 196

v td

Tiêu đề	Lý Thuyết Mạch 1 - Mạch Xoay Chiều
Tác giả	Nguyễn Công Phương
Trường học	Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Báo cáo môn học
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	196
Dung lượng	1,25 MB