(Tiểu luận) báo cáo thực hành cơ sở lý thuyết mạch điện

Hình 1-1 : Cửa sổ làm việc Windows 98 Ta có thể khởi động phần mềm Lab-Volt bằng cách nhấp đúp chuột vào nút biểu tượng Meterring trên màn hình Windows hoặc từ menu Start Windows sẽ xuất

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN

BÁO CÁO THỰC HÀNH

CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN

GVHD : TRẦN ANH TUẤN Tên SV : LÊ THANH BẢO

MSSV : 105210353

NHÓM :

Đà Nẵng, tháng 3/2022

BÀI SỐ 1

PHẢN ỨNG CỦA MỘT NHÁNH ĐỐI VỚI KÍCH THÍCH ĐIỀU HÒA XÁC LẬP

1 Kết nối thiết bị:

2 Trình tự thí nghiệm

cho từng mạch thí nghiệm (khoảng 100 – 120V)

- Từ kết quả đo được, xác định (z, φ) hay (y, - φ), môdul và acgumen của ) hay (y, - φ) hay (y, - φ), môdul và acgumen của ), môdul và acgumen của tổng trở và tổng dẫn phức bằng các sử dụng các công thức:

Có thể nghiệm lại z, φ) hay (y, - φ), môdul và acgumen của sau khi xác định được R, � , � , � bằng công thức

X = Z * Sinφ) hay (y, - φ), môdul và acgumen của = -7.43 (Ω)Tam giác tổng dẫn

- Trong đó: Y =1 =

�B=1=

�G=1=

�

Vecto dòng điện và điện áp các nhánh (lấy dòng điện làm gốc)

- Mạch điện chỉ có: R = 1100Ω

- Mạch điện chỉ có: L = 3,5H

- Mạch điện R-C: R = 1100Ω ; C = 2.89µF

- Mạch điện R-L-C: R = 2200Ω; L = 3.5H; C = 1.45µF

ĐỒ THỊ TẢI R

Nhận xét: U và I cùng pha

ĐỒ THỊ TẢI L

Nhận xét : U sớm pha hơn I một góc 81.6

ĐỒ THỊ TẢI C

Nhận xét : U trễ pha hơn I một góc 90.53 ﹾ

ĐỒ THỊ TẢI RC

Nhận xét: U và I lệch pha nhau 1 góc 46,12

ĐỒ THỊ TẢI LC

Nhận xét: U và I lệch pha nhau 1 góc 83,62 ﹾ

ĐỒ THỊ TẢI RLC

Nhận xét: U và I lệch pha nhau 1 góc 53

Nhận xét: U và I lệch pha nhau 1 góc 46,12

ĐỒ THỊ TẢI LC

Nhận xét: U và I lệch pha nhau 1 góc 83,62 ﹾ

ĐỒ THỊ TẢI RLC

Nhận xét: U và I lệch pha nhau 1 góc 0.32 ﹾ

BÀI SỐ 3 QUAN HỆ TUYẾN TÍNH GIỮA CÁC BIẾN TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH

Đặt công tắc của nguồn cung cấp tại ví trí O (OFF), vặn núm điều chỉnh điện

áp về vị trí min Đặt công tắt chọn của Vôn kế tại vị trí 4.N, và đảm bảo nguồn cung cấp đã được nối với bảng điện 3 pha

Đảm bảo DAI LOWER INPUT được nối với nguồn cung cấp, cáp dẹt được nối từ máy tính đến giao diện thu thập và xử lý dữ liệu

Thiết lập sơ đồ mạch điện như hình vẽ 3

2 Trình tự thí nghiệm

a) Nghiệm quan hệ tuyến tính giữa dòng, áp trong mạch điện tuyến tính

Hiển thị màn hình ứng dụng Metering và thiết lập File cấu hình TN3a.met Dùng E1, E2, E3 để đo U, U1, U3, mở cửa sổ PQS(E3,I3) để đo công suất trênnhánh 3 trong mạch thí nghiệm

Bật nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp để có điện áp đưa vào mạch thí nghiệm cỡ 200V

Cho R1 = 73Ω, C2 = 3,34µF, Z3 (gồm R3 nối tiếp L3) biến thiên (lấy 3 giá trị của Z3)

Ghi các thông số dòng, áp đo được vào bảng số liệu 3.1

Ứng với từng lần thay đổi Z3 hiển thị màn hình phân tích góc pha, lấy vectơ

E

1 làm chuẩn xác định góc pha của các vectơ dòng áp đã đo

Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min

Chứng minh quan hệ tuyến tính giữa áp, dòng trên một nhánh bất bỳ

trong mạch (chẳng hạn nhánh 3 Giữa áp và dòng có quan hệ: U3 = A I3

số A, B) Chứng tỏ cặp cáp, dòng U3 , I3 ở lần đo thứ 3 thỏa mãn quan hệ (1) với A,

B vừa xác định được

Bảng 3.1

80.61o

Thay U3, I3 vào (*) ta có: 138,57 ∠ -40,46 = A.0,02 ∠ -80,61 + B (*)

Thay A, B vào vế phải phương trình(*), ta được:

(487,28∠134,6o).(0.02∠-80,61o ) + 148,8∠-42,38o = 141,34∠-39,3o (= U3)

Vì vế trái gần bằng vế phải nên cặp dòng U3 , I 3 ở lần

đo thứ 3 thỏa mãn hệ tuyến tính(*) với A, B vừa xác định

được

Lần 1 Lần 2

Lần 3

b) Nghiệm định lý Thêvênin – Norton:

Bật nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp để có điện áp đưa vào mạch thí

1làm chuẩn để xác định góc pha của vectơ áp hở mạch dòng ngắn mạch Ghi

các số liệu đo được vào bảng số liệu 3.2 Từ đó tính được: Zv =

⇒ { (0,002∠45°)U

Để nghiệm lại định lý Thêvênin – Norton ta chứng tỏ phương trình (1) tương đương với phương trình (3) Các nghiệm lại định lí Norton được thực hiện tương tự

=1U

A

BÀI SỐ 6 MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG VÀ KHÔNG ĐỐI XỨNG

a Quan hệ về dòng, áp dây, pha trong mạch 3 pha đối xứng Thiết lập sơ đò mạch

điện như hình vẽ 6a, 6b

Ở đây lấy R = 1100Ω Dùng các vôn kế E1, E2, E3, và các ampe kế I1, I2, I3 dòng

và áp pha, dây trên mạch thí nghiệm (Lưu ý: Phải tắt nguồn khi đổi nối).

Bật nguồn, lần lượt cho điện áp ba pha vào sơ đồ thí nghiệm hình 6a và 6b Đo

và ghi các số liệu đo được vào bảng số liệu sau đó nghiệm lại quan hệ module Hiển thị cửa sổ phân tích pha xác định và nghiệm lại quan hệ về góc lệch pha giữa các đại lượng cần xét như áp pha, áp dây, dòng dây, dòng pha…

Bảng số liệu

ca186.52 190.70<119 190.70<119 189.04 190.11<119.9 191.59<-119.13

a0.16<0 0.16<120.7 0.16<- 0.17<0.5 0.16<120.64o 0.17<-118.61o

Suy ra nghiệm đúng với lý

thuyết Dựa vào đồ thị:

Đối với tải ∆ Ta có: Ud = Up

Id =

√3Ip

Suy ra đúng với lý thuyết

Giản đồ vecto:

Nối sao

Nối tam giác

b Xác định điểm trung tính tam giác điện áp khi nguồn và tải không đối xứng biến

thiên

Thiết lập sơ đồ thí nghiệm như hình 6c

Hình 6c

Ta biết điểm trung tính của mỗi tải đối xứng nằm ở trung tâm của tam giác điện

áp dây Khi mất tải đối xứng thì điểm trung tính sẽ đi lệch đi và khi tải biến thiênthì nó sẽ về quỹ đạo nào đó

�

��65.82<0 65.82<123 66.18<-

• 135"

-90"

Voltage Scale (E1, E2, E3) : 5 V/div.

12781| 0.22

Voltage Scale (CI, E2 E3) : 5 V/div.

Current Scele (II, I2, I3) 0.1 A/dlv.

2022-03-01 19 29 56

Voltage Scale (E1, E2, E3) : 5

c Đo công suất tải ba pha bằng phương pháp hai Watmet  iết lập sơ đồ thí nghiệm

như hình vẽ 6d

Hình 6d

 thí nghiệm này lấy R=1100Ω Hiển thị hai cửa sổ công suất PQS1(E1, I1) và PQS(E3, I3) Bật nguồn, đưa điện áp vào mạch khoảng 220V Ghi số liệu đo được bởi hai cửa sổ đo công suất nói trên, lấy tổng đại số giá trị công suất đo được trên hai cửa

sổ đo công suất So sánh công suất này với tổng công suất đo được trên từng pha

Tổng công suất đo được trên từng

3.! 0 O

F

0 08

!

@! 9.

VOlt499 BC9Ie (EJ, E2, E3) : 5 VJdiv.

Current Bcele (it, I2, I3) : U 1 /Vdiv.

PHẦN : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM LAB -VOLT

Hướng dẫn sử dụng phần mềm thí nghiệm Lab-Volt

Hình 1-1 : Cửa sổ làm việc Windows 98

Ta có thể khởi động phần mềm Lab-Volt bằng cách nhấp đúp chuột vào nút biểu tượng Meterring trên màn hình Windows hoặc từ menu Start Windows sẽ xuất hiện lên của sổ làm việc chính như hình 1-2.

1 Giới thiệu cửa sổ làm việc chính Metering :

1.1 Chức năng công cụ:

1.1.1 Open : Khi nhấp chuột vào nút biểu tượng này cho phép mở file

chứa dữ liệu

1.1.2 Save : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này cho phép lưu các

thông số đo được khi tiến hành thí nghiệm vào file dữ liệu Nếu chưa có tên thì đặt tên cho file

1.1.3 Print : Khi ta vào nút biểu tượng này dùng để in.

1.1.4 Record Data (ghi dữ liệu) : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng

này cho phép ta ghi dữ liệu đang đo đạc vào bảng số liệu đã đo

1.1.5 Data Table (bảng số liệu) : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng

này sẽ hiện thị bảng số liệu đã đo

1.1.6 Graph : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này sẽ mở cửa số Graph.

1.1.7 Osilloscope: : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này sẽ mở cửa

1.2 Chức năng các dụng cụ đo lường :

1.2.1 Các Volt kế E : Dùng để đo điện áp Chúng có các tính năng sau :

a Chế độ đo : Ta có hai chế độ đo AC hoặc DC và có thể có thể

thay đổi bằng cách nhấp chuột vào nút biểu tượng AC hoặc DC trên cửa sổ đo

b Chế độ hiển thị : Ta có hai chế độ hiển thị Analog và Digital Khi

muốn thay đổi chế độ hiển thị ta nhấp vào nút khung hiển thị thì

nó sẽ chuyển chế độ

Khi muốn đo thì ta phải nhấp chuột vào nút biểu tượng E trên

cửa sổ đo lường

1.2.2 Các Ampe kế I : Dùng để đo dòng điện Chúng có các tính năng sau

a Chế độ đo : Ta có hai chế độ đo AC hoặc DC và có thể thay đổi

bằng cách nhấp chuột vào nút biểu tượng AC hoặc DC trên cửa sổ đo

b Chế độ hiển thị : Ta có hai chế độ hiển thị Analog và Digital Khi

muốn thay đổi chế độ hiển thị thì ta phải nhấp chuột vào nút

a Chế độ đo : Có 3 chế độ đo, đo P hoặc Q hoặc S Khi muốn đo P

hoặc Q hoặc S thì ta click lên trên biểu tượng để chọn chế độ đo phù hợp

b Chế độ hiển thị : Ta có hai chế độ hiển thị Analog và Digital Khi

muốn thay đổi chế độ hiển thị ta nhấp vào nút khung hiển thị thì nó

sẽ chuyển chế độ

1.2.4 Đồng hồ đo mômen T : Đồng hồ này dùng để đo mômen của động

cơ khi tiến hành thí nghiệm Chúng có các tính năng sau

a Chế độ đo : Có 2 chế độ đo N hoặc NC Khi muốn đo N hoặc NC

thì ta nhấp lên trên biểu tượng để chọn chế độ đo phù hợp

b Chế độ hiển thị : Ta có hai chế độ hiển thị Analog và Digital Khi

muốn thay đổi chế độ hiển thị ta nhấp vào nút khung hiển thị thì nó

sẽ chuyển chế độ

1.2.5 Đồng hồ đo tốc độ N : Đồng hồ này dùng để đo tốc dộ n của động

cơ khi thí nghiệm Chúng có các tính năng sau :

Chế độ hiển thị : Ta có hai chế độ hiển thị Analog và Digital Khi

muốn thay đổi chế độ hiển thị ta nhấp vào nút khung hiển thị thì nó

2 Giới thiệu cửa sổ làm việc Data Table.

Khi muốn xem các dữ liệu đã tiến hành thí nghiệm ta nhấp chuột vào nút biểu tượng

Data Table trên cửa sổ làm việc chính sẽ xuất hiện cửa sổ làm việc như hình 1-3 :

Insert Line Delete Line Clear all Data Metering

Hình 1-3 : Cửa sổ làm việc Data Table

2.1 Chức năng của các công cụ :

2.1.1 Insert Line (Chèn hàng) : Khi nhấp chuột vào nút biểu tượng

này cho phép ta chèn thêm một hàng vào trong bảng dữ liệu

2.1.2 Delete Line (Xoá hàng) : Khi nhấp chuột vào nút biểu tượng

này cho phép ta xoá một hàng trong bảng dữ liệu

2.1.3 Clear all Data : Khi nhấp chuột vào nút biểu tượng này cho

phép ta xoá tất cả số liệu trong bảng dữ liệu

2.1.4 Metering : Khi nhấp chuột vào nút biểu tượng này cho phép ta

quay trở về cửa sổ làm việc chính

2.2 Hướng dẫn sử dụng :

2.2.1 Khi chúng ta muốn thêm một hàng vào trước một hàng nàotrong bảng

số liệu, ta đánh dấu hàng đó và sau đó click biểu tượng Insert Line

Sau đó nhập các số liệu vào từng ô số liệu của hàng đó

2.2.2 Khi chúng ta muốn xoá một hàng vào trước một hàng nào trong

bảng số liệu ta đánh dấu hàng đó và sau đó click các biểu tượng

Delete Line.

2.2.3 Khi chúng ta muốn xoá bảng số liệu, ta click các biểu tượng Clear all Data.

2.2.4 Khi chúng ta làm việc xong với cửa sổ Data table muốn quay trở lại với cửa sổ làm việc chính ta nhấp chuột vào biểu tượng Metering.

Hình 1- 4 : Cửa sổ làm việc Graph.

Khi ta muốn biểu diễn các đường đặc tính, ta nhấp chuột vào nút

biểu tượng Graph trên cửa sổ làm việc chính, sẽ xuất hiện cửa sổ làm

việc như hình vẽ 1-4

3.1 Chức năng của các công cụ :

3.1.1 Line graph : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này cho phép ta

chọn biểu diễn các đường đặc tính dưới dạng đường

3.1.2 Scatter Graph : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này cho phép

ta chọn biểu diễn các đường đặc tính dưới dạng điểm

3.1.3 Metering : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này cho phép ta quay

trở về cửa sổ làm việc chính

3.1.4 Y-axis : Cột này cho phép ta chọn các đại lượng biểu diễn trên trục tung.

Ta có thể chọn nhiều đại lượng cùng lúc

3.1.5 X-axis : Cột này cho phép ta chọn các đại lượng biểu diễn trên trục hoành.

Ta chỉ có thể chọn duy nhất một đại lượng

3.2 Hướng dẫn sử dụng :

Hình 1- 5 : Cửa sổ làm việc Oscilloscope

Trước tiên chúng ta phải xác định mối quan hệ giữa các đại lượng trong đặc tính Ta chọn trên cột Y-axis và X-axis các đại lượng cần biểu diễn Sau đó ta chọn dạng biểu diễn và kích chuột vào biể u tượng đó để biểu diễn

Khi chúng ta làm việc xong với cửa sổ Graph, muốn quay trở lại với cửa

sổ làm việc chúnh ta nhấp chuột vào biểu tượng Metering.

4 Giới thiệu cửa sổ làm việc Oscilloscope :

Khi chúng ta muốn hiển thị các dạng sóng của các đại lượng E, I khi

thí nghiệm thì ta nhấp chuột vào nút biểu tượng Oscilloscope trên cửa sổ làm việc chính sẽ xuất hiện cửa sổ làm việc Oscilloscope như hình1-5 :

4.1 Giới thiệu các cửa sổ con :

4.1.1 Cửa sổ Channel : Các cửa sổ này là các ngõ vào của tín hiệu ngoài Nó

có các chức năng sau:

a Input : Biểu tượng này cho phép ta lựa chọn tín hiệu đầu vào của

Oscilloscope.

b Thanh cuốn : Cho phép ta thay đổi biên độ của các tín hiệu đầu vào.

c DC Coupling : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này, cho phép ta hiển thị dạng sóng DC

d AC Coupling : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này, cho phép ta hiển

thị dạng sóng AC

e Gn Coupling : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này, cho phép ta hiển

thị dạng sóng Gnd

4.1.2 Time Base : Hiển thị giá trị độ rộng của một ô ngang trên màn hình có giá

trị là s/div Ta có thể thay đổi giá trị độ lớn của nó bằng thanh cuốn

4.1.3 Refresh : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này, cho phép ta hiển thị

dạng sóng của các đại lượng tại một thời điểm nhất định

4.1.4 Continuons Resresh : Khi ta nhấp chuột vào nút biểu tượng này, cho

phép ta hiển thị dạng sóng liên tục

4.1.5 Waveform Data : Hiển thị bảng thông số về biên độ và tần số của các giá trị hiển thị dạng sóng trên Oscilloscope.

4.2 Hướng dẫn sử dụng :

Trước tiên ta xác định các đại lượng cần hiển thị dạng sóng Ta chọn trên các

kênh vào Input các đại lượng cần hiển thị và chọn biên độ thích hợp cho các đại lượng Tiếp tục ta chọn giá trị độ lớn Time Base và nhấp chuột vào nút biểu tượng Refresh Continuos hoặc Resresh để hiển thị.

Khi làm việc xong với cửa sổ Oscilloscope muốn quay trở lại với cửa sổ làm việc chính ta nhấp chuột vào nút biểu tượng Metering.

5 Giới thiệu cửa sổ làm việc Phasor Analyzer :

5.1.1 Voltage : Cho phép ta chọn các pha cần biểu diễn ��, ��, ��,

có thể thay đổi tỉ lệ lớn biên độ của các pha bằng thanh cuốn

5.1.2 Current : Cho phép ta chọn các dòng cần biểu diễn ��, ��,, ��,

có thể thay đổi tỉ lệ độ lớn biên độ của các dòng bằng thanh cuốn

5.1.3 Reference Phasor : Cho phép ta chọn một đại lượng làm gốc trên

mặt phẳng pha, các đại lượng khác so pha với đại lượng này

5.1.4 Phasor Data : Bảng hiển thị giá trị biên độ và góc pha của các đại lượng.

5.2 Hướng dẫn sử dụng :

Trước tiên ta phải xác định đại lượng làm gốc trên mặt phẳng pha bằng

cách nhấp vào biểu tượng Source để chọn Sau đó ta xác định các địa lượng cần biểu diễn trên cửa sổ con Voltage và Current

Khi làm việc xong với cửa sổ Phasor Analyzer, muốn quay trở lại với cửa sổ làm việc chính ta nhấp chuột vào nút biểu tượng Metering.

