Bài giảng thực tập mạch điện | Môn Kỹ thuật điện công nghiệp - Đại học Cần Thơ

lOMoAR cPSD| 58504431 lOMoAR cPSD| 58504431 lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169) MỤC LỤC Trang
BÀI 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỌC PHẦN ...................................................................... 1 I. Phương thức tổ chức lớp học
............................................................................................. 1 1. Phân chia nhóm
học....................................................................................................... 1 2. Thời gian và địa điểm học
............................................................................................. 1 II. Nội dung của học phần
..................................................................................................... 1 1. Mô tả tóm tắt nội dung học phần
.................................................................................. 1 2. Cấu trúc của học phần
................................................................................................... 1 3. Giảng dạy học phần
....................................................................................................... 2 4. Nhiệm vụ của sinh viên
................................................................................................. 2 5. Vắng và thực tập bù
....................................................................................................... 2
6. Nội quy của Phòng thực hành và những quy định của Giảng viên
............................ 2 III. Đánh giá học phần
........................................................................................................... 3 1. Đánh giá quá trình học thực hành
................................................................................. 3 2. Cách tính điểm
............................................................................................................... 4
BÀI 2. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM ...................................... 5
I. Mục đích thí nghiệm ........................................................................................................... 5
II. Tổng quan về lý thuyết và các thiết bị thí nghiệm .......................................................... 5
1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch điện ............................................................ 5
2. Các thiết bị thí nghiệm và phần mềm .......................................................................... 6
BÀI 3. THỰC HÀNH MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA ....................................... 11
I. Mục đích thí nghiệm ......................................................................................................... 11 II.
Thiết bị thí nghiệm .......................................................................................................... 11
III. Phần thí nghiệm ............................................................................................................. 11
1. Thí nghiệm mạch điện xoay chiều một pha với tải thuần trở R .................................... 12 lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
2. Mạch điện xoay chiều một pha với trở kháng R - L mắc nối tiếp ................................ 13
3. Mạch thuần dung C .......................................................................................................... 15
4. Mạch R - L - C nối tiếp (Cuộn dây không thuần cảm) .................................................. 16
5. Mạch R - L - C song song ............................................................................................... 18
BÀI 4. THỰC HÀNH MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA .......................................... 22
I. Mục đích thí nghiệm ......................................................................................................... 22
II. Đặc điểm .......................................................................................................................... 22
III. Phần thí nghiệm ............................................................................................................. 22
1. Tải hình sao ba dây (không sử dụng dây trung tính) ..................................................... 22
2. Mắc tải hình sao (Y), có dây trung tính .......................................................................... 24
3. Tải mắc tam giác (Δ) ....................................................................................................... 26 Trang
BÀI 5. THỰC HÀNH MẠCH THÉVENIN – NORTON VÀ NGUYÊN LÝ XẾP CHỒNG
................................................................................................................................................... 28
I. Mục đích thí nghiệm ......................................................................................................... 28
II. Phần lý thuyết .................................................................................................................. 28
1. Định lý Thévenin - Norton .......................................................................................... 28 III.
Các thiết bị thí nghiệm................................................................................................... 28 IV. Phần thí nghiệm
............................................................................................................. 28
1. Thí nghiệm tính xếp chồng cho phần mạch DC (phần mạch phía bên trái hai điểm
A và B) ............................................................................................................................. 29
2. Xây dựng mạch Thévenin và Norton cho phần mạch DC (phần mạch phía bên trái
hai điểm A và B) .............................................................................................................. 31
3. Xây dựng mạch Thévenin và Norton cho phần mạch AC (phần mạch phía bên phải
hai điểm A và B) .............................................................................................................. 31
4. Thí nghiệm tính xếp chồng của phần mạch DC (bên trái) và phần mạch AC (bên
phải) .................................................................................................................................. 32
BÀI 6. THÍ NGHIỆM MẠCH CỘNG HƯỞNG ................................................................... 34
I. Mục đích thí nghiệm ......................................................................................................... 34
II. Các thiết bị được sử dụng trong thí nghiệm .................................................................. 34 III.
Phần lý thuyết................................................................................................................. 34
IV. Phần thí nghiệm ............................................................................................................. 35
1. Mạch cộng hưởng nối tiếp .......................................................................................... 35
2. Mạch cộng hưởng song song ...................................................................................... 37
BÀI 7. THỰC HÀNH MÔ PHỎNG MẠCH THEVENIN – NORTON .............................. 41 lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
I. Mục đích thí nghiệm ......................................................................................................... 41
II. Phần lý thuyết .................................................................................................................. 41
III. Phần thí nghiệm ............................................................................................................. 41
1. Xây dựng mạch tương đương Thévenin – Norton khi chỉ có nguồn độc lập .......... 41
2. Xây dựng mạch tương đương Thévenin – Norton khi có nguồn phụ thuộc ............ 42
BÀI 8. THỰC HÀNH KIỂM CHỨNG CÁC ĐỊNH LÝ MẠCH ......................................... 43
I. Mục đích thí nghiệm ......................................................................................................... 43 II.
Phần lý thuyết .................................................................................................................. 43
III. Phần thí nghiệm ............................................................................................................. 43
1. Kiểm chứng Nguyên lý tương hỗ ............................................................................... 43
2. Kiểm chứng Định lý chuyển vị nguồn ....................................................................... 44
3. Kiểm chứng Nguyên lý xếp chồng ............................................................................. 44
4. Kiểm chứng Định lý bù ...............................................................................................
45 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................... 47 Trang lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
BÀI 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỌC PHẦN
I. Phương thức tổ chức lớp học 1. Phân chia nhóm học
Để triển khai phân nhóm cho lớp học, giảng viên gửi thông tin đến Email group của
lớp học phần để tất cả sinh viên có đăng ký học phần tham gia vào Zalo group của lớp học.
Khi số lượng các bạn đã tham gia đầy đủ, mọi thông tin có liên quan đến học phần sẽ được
triển khai qua group này. Đây là group để chuyển tải những thông tin có liên quan đến môn
học, những vấn đề không liên quan sinh viên không được phép đăng lên group.
Giảng viên liên hệ sinh viên qua Zalo group để sắp lịch học cho các nhóm qua hình
thức online hoặc gặp trực tiếp ở phòng học (tùy theo tình hình thực tế).
Căn cứ vào số lượng sinh viên đăng ký lớp học phần, giảng viên sẽ chia lớp học phần
thành các nhóm thực hành. Mỗi nhóm có số lượng sinh viên từ 20 đến 40 (theo quy định của
Trường). Mỗi nhóm sẽ được chia thành các tổ nhỏ, mỗi tổ sẽ thực hiện một bài thực hành theo
phân công của giảng viên.
2. Thời gian và địa điểm học
Thời gian: Tùy theo từng học kỳ, thời gian giảng dạy sẽ được thông báo cho sinh viên qua Zalo group.
Địa điểm: PTH. Mạch điện, Tầng 3 của Tòa nhà Khoa Kỹ thuật điện.
II. Nội dung của học phần
1. Mô tả tóm tắt nội dung học phần
Học phần này giúp sinh viên kiểm chứng lại những nội dung đã được học trong học
phần lý thuyết. Qua các bài học thực hành, sinh viên tổng hợp được các kiến thức đã được
học, hiểu rõ hơn về khái niệm mạch điện một chiều, mạch điện xoay chiều một pha, mạch
điện xoay chiều ba pha, các phép biến đổi tương đương mạch, các phương pháp phân tích
mạch, các định lý cơ bản trong mạch điện. Sinh viên thực hiện trên mô hình mạch điện cụ thể,
sử dụng phần mềm chuyên dụng để mô phỏng các mạch điện.
2. Cấu trúc của học phần
Nội dung của học phần:
Bài 1. Giới thiệu chung về học phần
Bài 2. Hướng dẫn sử dụng các thiết bị thí nghiệm
Bài 3. Thực hành mạch điện xoay chiều một pha
Bài 4. Thực hành mạch điện xoay chiều ba pha
Bài 5. Thực hành Mạch Thévenin – Norton và Nguyên lý xếp chồng
Bài 6. Thực hành Mạch điện cộng hưởng
Bài 7. Thực hành Mô phỏng mạch Thévenin – Norton
Bài 8. Thực hành kiểm chứng các định lý trong mạch điện lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
3. Giảng dạy học phần
Đầu giờ, giảng viên điểm danh sinh viên, giải đáp những thắc mắc của sinh viên về nội
dung của bài học ở buổi thực hành trước. Khi mọi vấn đề được giải đáp xong, sinh viên về vị
trí mô hình thí nghiệm theo nhóm được phân công trước đó và tiến hành thực hiện nội dung
bài học thực hành. Trong quá trình học, giảng viên sẽ kiểm tra và đánh giá trực tiếp sinh viên
trong từng nhóm ở mỗi buổi học.
4. Nhiệm vụ của sinh viên
Khi tham gia lớp học, sinh viên phải thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Đăng ký nhóm học thực hành theo lịch mà giảng viên sắp xếp.
- Nghiêm túc trong quá trình học thực hành, tuân thủ nội quy của phòng thực
hành, các quy định của giảng viên.
- Đọc bài trước ở nhà, ôn lại những kiến thức ở phần lý thuyết đã được học có
liên quan đến nội dung thực hành trước khi vào phòng học.
- Tham gia đầy đủ tất cả các buổi học, hoàn thành và nộp bài báo cáo thực hành đúng hạn.
- Thực hiện bài báo cáo:
+ Bài báo cáo phải được trình bày với hình thức viết tay trên giấy A4 (không đường
kẻ), đóng thành cuốn, có trang bìa với đầy đủ thông tin.
+ Nội dung báo cáo phải đạt yêu cầu.
+ Thời gian nộp báo cáo: Nộp trước thời gian thi cuối kỳ (sẽ thông báo sau).
+ Địa điểm nộp báo cáo: PTH. Mạch điện
- Tham gia kỳ thi kết thúc học phần (khi đã tham dự đầy đủ các buổi học).
5. Vắng và thực tập bù -
Sinh viên phải đi học đầy đủ các buổi học thực hành theo lịch đã đăng ký. -
Sinh viên vắng phải có lý do chính đáng, phải nộp đơn xin phép và tự sắp lịch
bù ngay trước hoặc sau buổi đã vắng. Đơn xin phép này sẽ được lưu trong túi hồ sơ quản lý
lớp học. Giảng viên không chấp nhận sinh viên xin phép vắng bằng hình thức gửi Email hoặc
gửi tin nhắn qua Zalo. Vào buổi học bù, sinh viên phải báo với giảng viên sau khi điểm danh
xong nhóm học chính thức. -
Sinh viên vắng mà không có nộp đơn xin phép sẽ được đánh giá không đạt ở
tác phong học tập. Vắng không phép hơn hai lần sẽ bị cắm thi và đạt điểm không ở học phần này. -
Trường hợp trong học kỳ chỉ có một nhóm thực tập, sinh viên phải sắp xếp thời
gian để tham dự đầy đủ ở các buổi học. Sinh viên không được vắng vì sẽ không thể học bù.
6. Nội quy của Phòng thực hành và những quy định của Giảng viên
a. Nội quy của Phòng thực hành lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
Nội quy của Phòng thực hành đã được cố định trên tường, ngay cửa ra vào, sinh viên
tự đọc và thực hiện.
b. Những quy định của giảng viên -
Sinh viên đi học theo đúng lịch đã đăng ký. -
Sinh viên phải đọc tài liệu trước khi vào lớp. -
Sinh viên không được tự ý đổi nhóm. -
Sinh viên phải tuân thủ các quy định và theo sự hướng dẫn của giảng viên. -
Sinh viên vào lớp đúng thời gian, đặt balo / túi xách đúng vị trí theo quy định. -
Trang phục gọn gàng, bỏ áo vào quần và mang bản tên. -
Sinh viên không được nói chuyện riêng, gây ồn ào trong lớp học. -
Trong giờ học, không được làm việc riêng, những việc không liên quan. -
Đọc kỹ nội dung bài học trước khi thực hiện mắc mạch, không được tự
ý bật nguồn khi mạch được mắc chưa chắc chắn đúng. Tuyệt đối, không vận hành "thử"
các mạch đã được mắc. -
Phải tập trung, phân bố thời gian để hoàn thành bài thực hành trong buổi. -
Phải bảo quản các thiết bị, không được phép phá hoại, gây hư hỏng thiết
bị trong quá trình thực hành. -
Sinh viên không được lấy những tài liệu, dụng cụ trong các thùng / túi
đựng đồ nghề khi chưa có sự cho phép. Nếu cần sử dụng các dụng cụ cầm tay đê sửa
chữa thì phải hỏi ý kiến của giảng viên và phải đặt lại đúng vị trí và kiểm tra đầy đủ sau khi sử dụng xong. -
Khi hoàn thành nội dung của buổi học:
+ Tắt nguồn thiết bị đo, xếp gọn dây que đo, đậy nắp, đặt đúng vị trí trên bàn làm việc
của giảng viên và kiểm tra đúng số lượng.
+ Treo gọn dây thí nghiệm lên trên móc treo ở hai bên hông của mô hình.
+ Vệ sinh phòng thực hành sau khi học xong. (Lưu ý: Mang khẩu trang khi không
còn sử dụng, chai nước sau khi uống hết ra bên ngoài phòng học).
+ Đặt ghế ngồi gọn gàng ở phía dưới bàn trước khi ra khỏi phòng thực hành. -
Sau 2/3 thời gian học thực hành, nếu nhóm sinh viên thực hiện xong nội
dung được xin phép ký tên và ra về.
c. Xử lý trường hợp vi phạm -
Nhờ người khác đi thực tập, sẽ bị xử lý theo quy định của Trường. -
Nếu sinh viên vi phạm các nội quy của phòng thực hành và những quy định của
giảng viên sẽ được đánh giá không đạt ở phần tác phong học tập. lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169) -
Mọi trường hợp vi phạm các nội quy của phòng thực hành, các quy định của
giảng viên bị nhắc nhở nhiều hơn hai lần sẽ không được phép dự thi cuối kỳ.
III. Đánh giá học phần
1. Đánh giá quá trình học thực hành
Việc đánh giá quá trình học tập của sinh viên được chi thành ba phần và được chi tiết
qua nội dung được liệt kê trong phần bảng bên dưới. STT Mục đánh giá
Tiêu chuẩn đánh giá Điểm
1 Quá trình học thực hành: Tác phong thực hành: 1,0 - Giảng viên đánh giá -
Đi học đúng giờ, nghiêm túc
trực tiếp quá trình học tập
trong quá học tập...: Đạt 1,0 điểm.
của từng nhóm, từng sinh -
Đi học trễ, làm việc riêng
viên trong các buổi học.
không liên quan, gây ồn trong lớp học, - Bắt buộc.
không tập trung: trừ 0,5 điểm/lần. - Trọng số: 30% -
Thực hiện không tốt, bị nhắc
nhở quá 02 lần sẽ bị cấm thi. Quá trình thực hành:
- Giảng viên hỏi những kiến thức có
liên quan đã được học + Trả lời được: đạt 1,0 điểm
+ Trả lời không đầy đủ: được đánh giá tùy theo mức độ 2,0
+ Không trả lời được: đạt điểm không
- Thực hiện tốt nội dung ở các buổi
thực hành, không gây sự cố các mạch
/ hư hỏng thiết bị thực hành: 1,0 điểm.
- Mỗi lần thực hiện không tốt: trừ 0,5 điểm/lần.
Nộp bài báo cáo thực hành: Nội dung bài báo cáo được trình bày
- Sinh viên phải hoàn thành đầy đủ, đúng, rõ ràng và sạch đẹp: đạt
bài báo cáo với nội dung 2,0 điểm.
2 đúng, đầy đủ và chính xác. Nội dung bài báo cáo không đạt: 2,0
- Nộp bài báo cáo đúng hạn. Được đánh giá theo mức độ thực hiện.
Sinh viên không nộp bài báo cáo sẽ - Bắt buộc. không được dự thi. - Trọng số: 20%. lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169) Thi kết thúc học phần: - Điều kiện được dự
Trả lời nội dung trong đề thi đúng, rõ
thi: Phải tham gia 100% số ràng, sạch đẹp: 5,0 điểm. 3 5,0 tiết học thực hành.
Trả lời không đầy đủ: Sẽ được đánh - Bắt buộc dự thi.
giá theo mức độ thực hiện. - Trọng số: 50%. 2. Cách tính điểm -
Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc học phần được chấm theo thang điểm
10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. -
Điểm học phần là tổng điểm của tất cả các điểm đánh giá thành phần của học phần
nhân với trọng số tương ứng. Điểm học phần theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số
thập phân. Điểm số này được nhập vào hệ thống quản lý, sau đó được quy đổi sang điểm chữ
và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định về công tác học vụ của Trường.
BÀI 2. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
I. Mục đích thí nghiệm
Giúp sinh viên nắm vững các thao tác sử dụng các thiết bị đo Volt kế, Ampe kế, Watt
kế, thiết bị đo công suất, các thiết bị phát sóng, Oscilloscope...
II. Tổng quan về lý thuyết và các thiết bị thí nghiệm
1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch điện a. Mạch điện
Mạch điện là một hệ thống gồm các thiết bị điện, điện tử ghép nối lại với nhau, trong
đó xảy ra các quá trình truyền đạt, biến đổi năng lượng hay tín hiệu điện từ được đo bởi các
đại lượng dòng điện, điện áp. Mạch điện được cấu trúc từ các phần tử riêng lẻ đủ nhỏ, thực
hiện các chức năng xác định được gọi là các phần tử trong mạch điện.
Mạch điện có hai phần tử chính đó là nguồn và phụ tải: -
Nguồn: Là các phần tử dùng để cung cấp năng lượng điện hoặc tín hiệu điện
cho mạch. Nguyên lý hoạt động của nguồn điện là thiết bị biến đổi từ các dạng năng lượng khác thành điện năng.
Ví dụ: Máy phát điện (biến đổi cơ năng thành điện năng), ắc quy (biến đổi hóa năng
thành điện năng), pin năng lượng mặt trời (biến đổi quang năng thành điện năng), cảm biến nhiệt… lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
Hình 2.1. Các dạng nguồn điện -
Phụ tải (tải): Là các thiết bị nhận năng lượng điện hay tín hiệu điện. Phụ tải là
thiết bị biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác.
Ví dụ: Động cơ điện (biến đổi điện năng thành cơ năng), đèn điện (biến đổi điện năng
thành quang năng), bếp điện, bàn là (biến đổi điện năng thành nhiệt năng)…
Hình 2.2. Các dạng phụ tải
Ngoài hai phần tử chính là nguồn và phụ tải, trong mạch điện còn có nhiều loại phần
tử khác nhau thực hiện các chức năng khác nhau trong mạch.
Ví dụ: Dây dẫn điện được làm bằng đồng, nhôm hoặc kim loại dẫn điện khác (phần tử
dùng truyền tải điện năng từ nguồn đến phụ tải); máy biến áp, máy biến dòng (phần tử làm
thay đổi điện áp và dòng điện trong các phần tử khác của mạch); bộ lọc, bộ khuếch đại (phần
tử làm tăng hoặc giảm cường độ các thành phần nào đó của tín hiệu)…
b. Cấu trúc của mạch điện -
Nhánh: Là phần tử hai cực bất kỳ hoặc gồm các phần tử hai cực nối tiếp với
nhau trên đó có cùng dòng điện chạy qua. -
Nút: Là biên của các nhánh hoặc điểm chung của các nhánh, là điểm gặp nhau
của từ ba nhánh trở lên. -
Vòng: Là một tập hợp các nhánh tạo thành một đường khép kín. Nó có tính chất
là nếu bỏ đi một nhánh bất kỳ thì tập còn lại không tạo thành vòng kín nữa. - Mắt luới: Là
vòng mà bên trong không có chứa vòng nào khác.
2. Các thiết bị thí nghiệm và phần mềm a. Volt kế:
Volt kế là thiết bị dùng để đo hiệu điện thế giữa hai đầu một phần tử, giữa hai nút hoặc đoạn mạch. lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
a) Thiết bị đo đa năng CD800a b) Ampe kìm Pluke 323
Hình 2.3. Các thiết bị đo cầm tay chuyên dụng trong kỹ thuật điện Khi sử
dụng Volt kế, sinh viên cần lưu ý: -
Loại tín hiệu điện thế cần đo: Một chiều hay xoay chiều (DC hay AC). -
Điện áp cần đo lớn hay nhỏ để chọn thang đo thích hợp, trường hợp không đoán
được giá trị điện áp thì chọn thang đo ở mức lớn nhất có thể. -
Về nguyên tắc, Volt kế phải được mắc song song với tải hoặc phần tử phụ tải
cần đo. Vì Volt kế có trở kháng rất lớn nên trong phòng thí nghiệm sinh viên không cần mắc
Volt kế vào mạch mà có thể tiến hành đo trực tiếp khi mạch đang có điện.
Lưu ý: Đối với thiết bị đo hiển thị kim -
Để trị số đọc được dễ dàng và chính xác, cần thay đổi tầm đo để kim chỉ thị
nằm khoảng 1/3 của mặt đồng hồ hiển thị (nếu đồng hồ kim). -
Tuyệt đối không được sử dụng Volt kế AC để đo điện áp DC, và ngược lại. -
Khi sử dụng VOM để đo điện áp, cần phải kiểm tra chắc chắn vị trí của Switch
được chọn đúng chức năng trước khi đo. b. Ampe kế
Ampe kế là thiết bị dùng để đo cường độ dòng điện chạy trong mạch, được mắc nối
tiếp với tải cần đo dòng điện. Khi sử dụng Ampe kế, sinh viên cần lưu ý: -
Loại tín hiệu dòng điện cần đo: Một chiều hay xoay chiều (DC hay AC). -
Tầm đo: Dòng điện cần đo lớn hay nhỏ để chọn thang đo, trường hợp không
đoán được thì chọn thang đo ở mức lớn nhất có thể. -
Ampe kế phải luôn được mắc nối tiếp với tải cần đo dòng điện, tuyệt đối không
được mắc song song với tải. -
Với trở kháng là vô cùng nhỏ, Ampe kế phải được tiến hành mắc cẩn thận vào
mạch trước khi cấp điện cho mạch. Khi cần đổi mạch thí nghiệm khác, sinh viên phải tắt
nguồn điện, mắc lại mạch, sau đó bật nguồn trở lại.
Khi thay đổi tầm đo cho Ampe kế AC, ta có thể lắp thêm biến dòng. Khi đó, giá trị của
dòng điện đo được thực tế là giá đọc trên Ampe nhân với tỉ số biến dòng. lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
𝐼 = 𝐾𝑖. 𝐼𝑎 Trong đó: 𝐾𝑖 là tỉ số biến dòng.
a) Sơ đồ mắc Ampe kế trực tiếp b) Sơ đồ mắc Ampe kế dùng biến dòng
Hình 2.4. Sơ đồ mắc Ampe kế trong mạch c. Watt kế
Watt kế là thiết bị dùng để đo công suất tiêu thụ của tải. -
Công thức: P = U. I. cosφ trong đó:
U: là giá trị hiệu dụng của điện áp.
I: là giá trị hiệu dụng của dòng điện.
φ: là góc lệch pha của điện áp và dòng điện - Cấu tạo
Watt kế gồm hai cuộn dây:
+ Cuộn dòng: Có tiết diện lớn, số vòng quấn ít, tổng trở rất nhỏ, được mắc nối tiếp
với mạch điện cần đo.
+ Cuộn áp: Có tiết diện nhỏ, số vòng quấn nhiều, tổng trở rất lớn, được mắc song
song với mạch điện cần đo.
Hình 2.5. Cấu tạo của Watt kế Lưu ý: -
Để kim Watt kế quay thuận khi lắp mạch cần chú ý lắp hai đầu cực tính (có dấu
* hoặc có dấu ) của hai cuộn dòng và áp như hình vẽ. -
Khi cuộn áp có đầu ra nhiều mức điện thế thì luôn luôn chọn mức điện thế vừa
lớn hơn điện thế cần đo để đọc được trị số đúng và tránh hư hỏng Watt kế.
+ Trường hợp đấu đúng tầm dòng và áp mà kim Watt kế vẫn lệch ít, khi đó cần lắp
thêm biến dòng vào mạch Watt kế.
+ Khi có biến dòng, giá trị công suất đo tính theo số đọc và hệ số biến dòng. lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169) I   I K a i * T ải * W  
Hình 2.6. Sơ đồ đo công suất có sử dụng biến dòng
d. Thiết bị đo đa năng SELEC MFM384
Thiết bị đo đa năng SELEC MFM384 là thiết bị có thể sử dụng để đo các thông số của một
mạch điện như: dòng điện dây, dòng điện pha, điện áp dây, điện áp pha, tần số, công suất tác dụng,
công suất phản kháng, công suất biểu kiến, hệ số công suất và điện năng.
Hình 2.7. Mô hình thiết bị đo công suất
Có thể sử dụng thiết bị này trong mạch điện xoay chiều một pha và mạch điện xoay chiều ba
pha. Khi lắp mạch, cần chú ý xác định đúng cuộn dòng và cuộn áp của thiết bị.
Bảng 1.1. Thông số của thiết bị đo công suất SELEC MFM384 Đo điện áp thực 3 pha.
Đo dòng điện thực 3 pha.
Đo công suất 3 pha (hiệu dụng, phản kháng, biểu kiến). Đo
hệ số công suất cosφ 3 pha. Chức năng Đo tần số.
Đo năng lượng (hiệu dụng, phản kháng, biểu kiến).
Cài đặt hệ số CT/PT Sơ cấp/Thứ cấp.
Truyền thông Modbus RTU (RS485) (tùy chọn). Ngõ ra xung. lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169) Hiển thị
Màn hình LCD có đèn nền.
Hiển thị 4 hàng x 4 số, hàng cuối thể hiện 8 số cho năng Số hiển thị lượng.
Hiển thị biểu đồ phần trăm cho dòng điện.
Điện áp pha: từ 11 tới 300 V AC max, 50/60 Hz. Điện
Điện áp ngõ vào định mức áp dây: từ 19 tới 519 V AC max, 50/60 Hz. Phụ tải điện áp (max)
0,2 VA, Điện áp: 300 V (L-N). Dòng ngõ vào định mức Từ 10mA-5A (6A max).
Phụ tải dòng điện (max) 0.5VA, 5A trên pha. Tần số 45 tới 65 Hz.
1% đối với Công suất hiệu dụng / Biểu kiến / Phản kháng.
0,5% đối với VL-L, VL-N, Avg.VL-N, Avg.VL-L, I, Avg.I 0,1 Sai số Hz đối với tần số.
1% đối với hệ số công suất cos . Nguồn cấp 85 tới 270 VAC (50/60 Hz).
Công suất tiêu thụ (max) 6 VA. Chức năng nhớ (cho năng lượng) 10 năm.
Xung ngõ ra: Điện áp – 24V DC. Ngõ ra Dòng điện – 100 mA max.
Độ rộng xung: 100 ms 50 ms.
Hoạt động: từ 00C tới 500C. Nhiệt độ
Bảo quản: từ -200C tới 750C. e. Máy phát sóng
Máy phát sóng là thiết bị tạo ra tín hiệu sóng sin, sóng vuông, sóng tam giác,...
Máy phát sóng có biên độ và tần số thay đổi được.
- OUTPUT: Ngõ ra của máy phát sóng.
- AMPLITUDE: Núm chỉnh biên độ của tín hiệu.
- FUNCTION: Chọn dạng sóng tín hiệu (sóng sin, sóng vuông, sóng tam giác).
- RANGE (Hz): Dãy nút ấn điều chỉnh tần số của tín hiệu. lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169) Ngõ ra của Núm điều chỉnh Núm điều máy phát sóng độ lớn của nguồn chỉnh tần số Power Các dạng sóng (sin, Dãy nút ấn điều vuông, tam giác) chỉnh tần số (Hz) Hình 2.8. Máy phát sóng
Chú ý: Giá trị tần số của tín hiệu phát ra bằng giá trị trên dãy nút ấn điều chỉnh tần số
nhân với giá trị trên núm điều chỉnh tần số.
Ví dụ: Muốn tạo ra một tín hiệu hình sin có giá trị hiệu dụng là 5V, tần số là 50 Hz thì phải:
+ Điều chỉnh núm AMPLITUDE để ngõ ra đạt 5V.
+ Ấn nút ấn trên RANGE (Hz) là: 100
+ Điều chỉnh Núm điều chỉnh tần số là: 0.5. e. Dao động ký
Dao động ký là thiết bị dùng để quan sát dạng tín hiệu theo thời gian, vẽ biểu đồ
pha, so pha hai tín hiệu, đo tần số (so sánh với một tần số chuẩn).
Hình 2.9. Dao động ký (Oscillocope)
Công dụng các núm điều chỉnh của Oscilloscope: Đọc tài liệu: TDS200C and
TDS1000C-EDU Series Digital Storage Oscilloscopes User Manual. f. Phần mềm mô
phỏng mạch điện Multisim Sinh viên tự tìm hiểu phần mềm này lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
BÀI 3. THỰC HÀNH MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA
I. Mục đích thí nghiệm
Khảo sát các thông số đặc trưng của một nhánh trong trường hợp tác động của
nguồn xoay chiều hình sin.
II. Thiết bị thí nghiệm
- Nguồn điện xoay chiều được sử dụng có giá trị hiệu dụng là 220 V.
- Thiết bị đo công suất SELEC MFM384 (Xem lại trong Chương 1): Thiết
bị đo công suất SELEC MFM384 có 3 cuộn dòng và 3 cuộn áp (được dùng để đo
công suất trong mạch điện ba pha). Phần thí nghiệm này, chỉ sử dụng 1 cuộn dòng
và 1 cuộn áp để đo công suất trong mạch điện xoay chiều một pha. Hướng dẫn
cách mắc cuộn dòng và cuộn áp vào mạch cần đo như Hình 3.1.
- Các phần tử trong mạch điện: R, L, C. - VOM, Ampe kế AC.
III. Phần thí nghiệm
Các mạch điện thí nghiệm có sử dụng thiết bị đo công suất SELEC MFM384 để
đo các thông số trong mạch. Thiết bị đo này có dòng định mức là 5A và điện áp dây định
mức là 380V. Đối với những mạch điện có dòng điện qua phụ tải lớn hơn 5A, phải sử
dụng biến dòng trong mạch mạch đo. Đối với các mạch điện có điện áp đây lớn hơn
380V, cần lắp đặt máy biến áp trong mạch đo.
Các mạch điện trong thí nghiệm trong bài có phụ tải nhỏ, dòng điện dây nhỏ hơn
5A và điện áp dây là 380V. Vì vậy, không cần mắc thêm máy biến dòng và máy biến áp cho mạch thí nghiệm.
Sơ đồ mạch thí nghiệm: lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169)
Hình 3.1. Cách mắc thiết bị đo vào mạch cần đo
1. Thí nghiệm mạch điện xoay chiều một pha với tải thuần trở R
Để tiến hành thí nghiệm, sinh viên cần thực hiện các bước sau: -
Kiểm tra CB nguồn của mạch điện và công tắc thiết bị đo nằm ở vị
trí OFF. - Mắc mạch như Hình 3.2 với tải thuần trở R.
Hình 3.2. Mạch điện một pha với tải thuần trở R -
Bật CB nguồn và công tắc của thiết bị đo sang vị trí ON. lOMoAR cPSD| 58504431 Bài
giảng TT. Mạch điện (CN169) -
Tiến hành đo các giá trị và ghi lại số liệu vào bảng bên dưới. Bảng
2.1. Các thông số đo được của mạch điện với tải thuần trở
Kết quả thí nghiệm
Số lần thí nghiệm U (V) I (A) UR (V) P (W) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình -
Sau khi ghi lại kết quả thí nghiệm, tắt nguồn mạch điện và gạt công
tắc nguồn thiết bị đo về vị trí OFF. -
Vẽ lại mạch thí nghiệm tải thuần trở R với đầy đủ các dụng cụ đo.
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Dựa vào số liệu đo được, tính giá trị trở kháng và dẫn nạp tương đương của nhánh
trong trường hợp này, cho biết f = 50 Hz. Xác định hệ số công suất cosφ và so sánh với
kết quả hiển thị trên thiết bị đo.
Trở kháng: ...................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Dẫn nạp: ......................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Hệ số công suất: ..........................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
So sánh với kết quả đo được: ......................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................