Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Cơ sở kỹ thuật điện - Phần 1: Thí nghiệm LAB. VOLT

Hæång dán thê nghiãm — Bai thê nghiãm sä 3 & 4

BAI SÄ 3

Trang

1

QUAN HÃ TUYÃN TÊNH GIÆA CAC BIÃN TRONG MACH TUYÃN TÊNH

NGHIÃM ÂËNH LY THÃVÃNIN - NORTON

I. MUC ÂÊCH THÊ NGHIÃM

1. Nghiãm chæng quan hã tuyãn tênh giæa cac biãn dong ap trong mach âiãn tuyãn tênh.

2. Nghiãm âënh ly Thãvãnin - Norton.

II. THIÃT BË THÊ NGHIÃM

STT

Tãn thiãt bë

Hã thäng EMS

Nguän cung cáp

Tai trå khang

Giao diãn thu tháp

dæ liãu

Quy cach

Sä læång

1

2

3

4

1

220/380V-3A-AC

231W-220V-AC (8311-05)

5

Cac dáy näi mach

III. NÄI DUNG THÊ NGHIÃM

1. Kãt näi thiãt bë :

♦ Cai âàt nguän cung cáp, giao diãn thu tháp dæ liãu va cac mädul tai vao hã thäng EMS.

♦ Âàt cäng tàt cua nguän cung cáp tai vë trê O (OFF), vàn num âiãu chènh âiãn ap vã vë trê min.

Âàt cäng tàt chon cua Vänkã tai vë trê 4-N, va bao âam nguän cung cáp âa âæåc näi våi bang

âiãn 3 pha.

♦ Âam bao DAI LOWER INPUT âæåc näi våi nguän cung cáp, cap det âæåc näi tæ may tênh

âãn giao diãn thu tháp va xæ ly dæ liãu.

♦ Thiãt láp så âä mach âiãn nhæ hçnh ve 3.

R₁

U₁

a

I3

I1

C₂

U₂

Z₃

220V

U₃

U

~

I2

b

Hçnh 3.

2. Trçnh tæ thê nghiãm:

a) Nghiãm quan hã tuyãn tênh giæa dong, ap trong mach âiãn tuyãn tênh.

♦ Hiãn thë man hçnh æng dung Metering va thiãt láp File cáu hçnh TN3a.met

♦ Dung E1, E2, E3 âã âo U, U₁, U₃må cæa sä PQS(E₃,I₃) âã âo cäng suát trãn nhanh 3 trong

mach thê nghiãm.

♦ Bát nguän, xoay num âiãu chènh âiãn ap âã co âiãn ap âæa vao mach thê nghiãm cå 200V.

♦ Cho R₁= 735Ω, C₂= 4,34µF, Z₃(gäm R₃näi tiãp L₃) biãn thiãn (láy 3 gia trë cua Z₃).

♦ Ghi cac thäng sä dong, ap âo âæåc vao bang sä liãu 3.1.

♦ Æng våi tæng lán thay âäi Z₃hiãn thë man hçnh phán têch goc pha, láy vec tå E₁lam chuán

r

xac âënh goc pha cua cac vec tå dong ap âa âo.

♦ Tàt nguän, xoay num âiãu chènh âiãn ap vã vë trê min.

Træång Âai hoc Bach khoa Âa Nàng - Khoa Âiãn - Nhom chuyãn män Âiãn Cäng nghiãp

Hæång dán thê nghiãm — Bai thê nghiãm sä 3 & 4

Trang

2

♦ Chæng minh quan hã tuyãn tênh giæa ap, dong trãn mät nhanh bát ky trong mach (chàng han

•

nhanh 3). Giæa ap va dong co quan hã : U₃= A.I₃+ B (1). Xac âënh A, B dæa vao hai lán âo âáu

•

tiãn (láp hã phæång trçnh 2 án sä A, B). Chæng to càp ap, dong U₃,I₃å lán âo thæ 3 thoa man

quan hã (1) våi A, B væa xac âënh âæåc.

Bang sä liãu 3.1

U

U₁

U₂

U₃

I₁

I₂

I₃

P₃

A

B

Kãt qua âo

Kãt qua tênh

Lán 1

Lán 2

Lán 3

b) Nghiãm âënh ly Thãvãnin-Norton:

♦ Hiãn thë man hçnh æng dung Metering.

♦ Våi så âä thê nghiãm hçnh 3: coi U, R1, C2 (âãn a, b) la mang mät cæa tuyãn tênh co nguän.

Xac âënh phæång trçnh Thãvãnin - Norton cua mang mät cæa :

•

Phæång trçnh Thãvãnin :

U = U_hå− Z_V.I

(2)

•

Phæång trçnh Norton : I = I_ngàn− Y_V.U

(3)

♦ Bát nguän, xoay num âiãu chènh âiãn ap âã co âiãn ap âæa vao mach thê nghiãm cå 200V.

♦ Âã hå mach a, b dung E3 âã âo âiãn ap hå mach U_hå.

♦ Ngàn mach a, b dung I3 âã âo dong âiãn ngàn mach I_ngàn

.

♦ Trong ca hai lán âo ap hå mach va dong ngàn mach hiãn thë man hçnh phán têch pha láy

r

vectå E₁lam chuán âã xac âënh goc pha cua vectå ap hå mach va vectå dong ngàn mach. Ghi

•

U_hå

•

1

Z_v

cac sä liãu âo âæåc vao bang sä liãu 3.2. Tæ âo tênh âæåc :Z_v=

Y_v=

, thanh láp âæåc

I_ngàn

phæång trçnh (2), (3).

Bang sä liãu 3.2

U

U_hå

I_ngàn

Z_V

Y_V

Lán 1

Lán 2

Lán 3

Phæång trçnh Thãvãnin :

Phæång trçnh Norton :

♦ Âã nghiãm lai âënh ly Thãvãnin ta chæng to phæång trçnh (1) tæång âæång våi phæång trçnh

(2). Cach nghiãm lai âënh ly Norton âæåc thæc hiãn tæång tæ.

c) Nghiãm lai âiãu kiãn phat cäng suát cæc âai cua mang mät cæa:

♦ Tæ cac sä liãu thu âæåc å muc a) ve âæång cong P₃(Z₃). Kãt luán khi R₃, L₃bàng bao nhiãu

thç P₃âat gia trë cæc âai. Kiãm tra xem luc P₃âat cæc âai thç âiãu kiãn sau âáy co âæåc thoa man

∧

)

hay khäng : Z₃= Z_Vtrong âo Z₃= R₃− jX_L3.

Træång Âai hoc Bach khoa Âa Nàng - Khoa Âiãn - Nhom chuyãn män Âiãn Cäng nghiãp

Hæång dán thê nghiãm — Bai thê nghiãm sä 3 & 4

Trang

3

IV. TOM TÀT NHIÃM VU

1. Chuán bë å nha cac bang ghi sä liãu.

2. Láp så âä hçnh 3, âo cac thäng sä cán thiãt cua tæng näi dung thê nghiãm, ghi lai cac sä liãu

vao bang.

3. Tênh toan ve cac âæång cong, bao cao.

V. CÁU HOI KIÃM TRA

1. Muc âêch thê nghiãm.

2. Nghiãm quan hã tuyãn tênh giæa dong va ap bàng cach nao ?

3. Nghiãm thæ âënh ly Thãvãnin - Norton bàng cach nao ?

4. Nghiãm âiãu kiãn phat cäng suát cæc âai cua mang mät cæa. ?

Træång Âai hoc Bach khoa Âa Nàng - Khoa Âiãn - Nhom chuyãn män Âiãn Cäng nghiãp

Hæång dán thê nghiãm — Bai thê nghiãm sä 3 & 4

Trang

4

BAI SÄ 4

MACH ÂIÃN CO HÄ CAM

I. MUC ÂÊCH THÊ NGHIÃM

1. Biãt cach xac âënh cac cæc cung cæc tênh va hã sä hä cam cua hai cuän dáy co hä cam våi

nhau.

2. Nghiãm lai biãu thæc täng trå hai cuän dáy co hä cam våi nhau.

3. Nghiãm lai sæ truyãn nàng læång bàng hä cam.

II. THIÃT BË THÊ NGHIÃM

STT

Tãn thiãt bë

Hã thäng EMS

Nguän cung cáp

Tai trå khang

Tai cam khang

Giao diãn thu tháp

dæ liãu

Quy cach

Sä læång

1

2

3

4

5

1

220/380V-3A-AC

231W-220V-AC (8311-05)

231VAr -220V-50Hz (8321-05)

6

Cac dáy näi mach

III. NÄI DUNG THÊ NGHIÃM

1. Kãt näi thiãt bë :

♦ Cai âàt nguän cung cáp, giao diãn thu tháp dæ liãu va cac mädul tai vao hã thäng EMS.

♦ Âàt cäng tàt cua nguän cung cáp tai vë trê O (OFF), vàn num âiãu chènh âiãn ap vã vë trê min.

Âàt cäng tàt chon cua Vänkã tai vë trê 4-N, va bao âam nguän cung cáp âa âæåc näi våi bang

âiãn 3 pha.

♦ Âam bao DAI LOWER INPUT âæåc näi våi nguän cung cáp, cap det âæåc näi tæ may tênh

âãn giao diãn thu tháp va xæ ly dæ liãu.

♦ Hiãn thë man hçnh æng dung Metering.

2. Trçnh tæ thê nghiãm:

a. Xac âënh cac cæc cung tênh å hai cuän dáy co hä cam våi nhau.

♦ Thiãt láp så âä mach âiãn nhæ hçnh ve 4.a

V₁₂

550

I1

1 V₁1' 2 V₂2'

Hçnh 4a

220V

∼

♦ Trãn så âä hçnh 4a hai cuän dáy näi näi tiãp, ta âanh sä cac cæc tênh 1-1’, 2-2’. Bát nguän,

âàt vao âiãn ap U = 60V.

♦ Dung Vän kã E1, E2, E3 âã âo cac âiãn ap U₁, U₂, U₁₂. Trong âo U₁la âiãn ap trãn cuän

dáy 1-1’ , U₂la âiãn ap trãn cuän dáy 2-2’ , U₁₂la âiãn ap giæa hai âiãm 1 va 2’.

Træång Âai hoc Bach khoa Âa Nàng - Khoa Âiãn - Nhom chuyãn män Âiãn Cäng nghiãp

Hæång dán thê nghiãm — Bai thê nghiãm sä 3 & 4

Trang

5

♦ Ta xac âënh cac cæc cung tênh nhæ aau :

- Nãu U₁+ U₂< U₁₂thç cæc 1 va 2 khac cæc tênh.

- Nãu U₁+ U₂≈ U₁₂thç cæc tênh 1 va 2 cung cæc tênh.

U

U₁

U₂

U₁₂

Cæc cung tênh

b. Xac âënh hã sä hä cam M va cac thäng sä cua cuän dáy.

♦ Trãn så âä hçnh 4a, âàt vao âiãn ap 40V. Dung Vänkã E₂va Ampekã I₁âã âo âiãn ap trãn

cuän dáy 2-2’ va dong âiãn chay qua cuän dáy 1-1’. Biãt âæåc ω=2πf tênh âæåc

U₂

Z_M12=

suy ra M₁₂=

.

I₁

ωI₁

♦ Âäi vë trê hai cuän trãn hçnh 4a, cho âiãn ap U = 60V. Dung Vänkã E₂va Ampekã I₁âã

âo âiãn ap trãn cuän dáy 1-1’ va dong âiãn chay qua cuän dáy 2-2’. Tênh âæåc Z_M21va M₂₁

tæång tæ nhæ trãn. So sanh Z_M12va Z_M21nghiãm lai tênh tæång hä.

♦ Dung Vänkã E1 âáu näi nhæ hçnh ve 4b, trãn cæa sä Metering må cæa sä âo cäng suát

PQS1(E1,I1), âo dong, ap, cäng suát tæång æng våi hai vë trê cua cac cuän dáy tæ âo xac âënh

âæåc cac thäng sä cua cuän dáy R₁, L₁, R₂, L₂.

V₁₂

550

I1

1 V₁1' 2 V₂2'

Hçnh 4b

220V

U₂

E1

∼

Vë trê

U₁

I₁

P₁

P₂

Z_M

M

1

2

Nghiãm lai :

Thäng sä cuän dáy :

R₁

L₁

R₂

L₂

c. Näi tiãp hai cuän dáy co hä cam - Nghiãm biãu thæc täng trå mach näi tiãp hai cuän

dáy co hä cam.

Theo ly thuyãt va cac thäng sä âa tênh trãn xac âënh âæåc täng trå hai cuän dáy co hä

cam la :

Z_nt= Z₁+ Z₂± 2.Z_M

(Dáu + æng våi hai cuän dáy cung cæc tênh, dáu - æng våi hai hai cuän dáy khac cæc tênh).

Træång Âai hoc Bach khoa Âa Nàng - Khoa Âiãn - Nhom chuyãn män Âiãn Cäng nghiãp

Hæång dán thê nghiãm — Bai thê nghiãm sä 3 & 4

Trang

6

♦ Thiãt láp så âä thê nghiãm nhæ hçnh ve 4c.

♦ Hiãn thë man hçnh æng dung Metering. Dung cac Vänkã E₁, E₂, E₃va Ampekã I₁âã âo U,

550

a

b

c

0

V_bc

V_{c 0}

V_ab

220V

Hçnh 4c

∼

I1

U_ab, U_bc, U_c0va dong trong mach, ve âä thë vectå cac dong ap xac âënh âæåc goc lãch pha

giæa U_b0va I.

Khi näi

Thuán

Ngæåc

U

U_ab

U_bc

U_c0

I

Tênh âæåc :

Khi näi

Thuán

Ngæåc

Z₁

Z₂

Z_M

Z_nt

Z_cthæc

U_b0

I₁

(

)

Tæ sä liãu âa co : Z_nt=

va goc lãch pha tæ âä thë ta xac âënh âæåc z_nt= Z_ntU_b0,I₁

So sanh Z_ntvæa tênh âæåc våi Z_nttênh theo cäng thæc trong hai træång håp näi thuán, näi

ngæåc.

3. Xet sæ truyãn nàng læång bàng hä cam.

♦ Thiãt láp så âä thê nghiãm nhæ hçnh ve 4d.

♦ Hiãn thë man hçnh æng dung Metering. Dung vänkã E₁, ampekã I₁âã âo dong va ap trong

mach, må cæa sä âo cäng suát PQS1(E₁,I₁).

♦ Âàt vao âiãn ap U = 40V, âã hå mach R trong mach chè co cäng suát tiãu tan trong cuän

dáy, xac âënh sä chè cäng suát tiãu tan trong cuän dáy å cæa sä âo cäng suát P₁₀.

♦ Cho âiãn trå R vao kên mach cuän 2 luc nay co ca hai cuän tiãu thu cäng suát, xac âënh sä

chè å cæa sä âo cäng suát luc nay ta se tháy P_t> P₁₀. Âiãu nay chæng to co sæ truyãn cäng suát

I₁

M

Hçnh 4d

V₂

R = 550Ω

E₁

∼

tæ mach R sang mach co hä cam.

Træång Âai hoc Bach khoa Âa Nàng - Khoa Âiãn - Nhom chuyãn män Âiãn Cäng nghiãp

Hæång dán thê nghiãm — Bai thê nghiãm sä 3 & 4

Trang

7

IV. TOM TÀT NHIÃM VU

1. Chuán bë træåc cac bang sä liãu - Làp så âä mach - Âo cac thäng sä cán thiãt æng våi tæng

näi dung thê nghiãm - Ghi lai cac sä liãu âo âæåc vao bang sä liãu.

2. Ve âä thë vectå, cac tênh toan cán thiãt, bao cao.

V. CÁU HOI KIÃM TRA

1. Cæc cung tênh cua hai cuän dáy co hä cam la gç ?

2. Giai thêch cach xac âënh cac cæc cung tênh bàng thæc nghiãm ?

3. Cach nghiãm lai täng trå tæång âæång cua hai phán co hä cam näi tiãp ?

Træång Âai hoc Bach khoa Âa Nàng - Khoa Âiãn - Nhom chuyãn män Âiãn Cäng nghiãp

Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Cơ sở kỹ thuật điện - Phần 1: Thí nghiệm LAB. VOLT - Bài 3+4