40 trang 2 lượt tải

Đề cương môn cơ học lý thuyết- Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

4

Thấyrõphảnứngcủamộtnhánhđốivớikíchthíchđiềuhòaxáclậpvàcặpsố đặctrưng (z, φ) hay (y,- φ).

Đề cương môn cơ học lý thuyết- Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

Tài liệu gồm 40 trang , giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao.

Môn: Cơ học lý thuyết 18 tài liệu

Trường: Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng 1 K tài liệu

Tác giả:

Profile

giang le

6 ngày trước
Danh sách Quiz
/40
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN
--- ---
BÁO CÁO THỰC HÀNH
CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN
Đà Nẵng, tháng 12 năm 2024
BÀI SỐ 1
PHẢN ỨNG CỦA MỘT NHÁNH ĐỐI VỚI KÍCH THÍCH ĐIỀU HÒA XÁC LẬP
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
1. Thấy rõ phản ứng của một nhánh đối với kích thích điều hòa xác lập và cặp số
đặc trưng (z,
φ
) hay (y,-
φ
).
2. Có khái niệm vẽ đồ thị véctơ điện áp, dòng điện của nhánh R-L-C.
3. Làm quen với một số thiết bị điện xoay chiều.
II. CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
STT
Tên thiết bị
Quy cách
Số lượng
1
Hệ thống EMS
1
2
Nguồn cung cấp
220/380V-3A-AC
1
3
Tải trở kháng
231W-220V-AC (8311-05)
1
4
Tải cảm kháng
231VAr -220V-50Hz (8321-05)
1
5
Tải dung kháng
231VAr -220V(400V MAX) -50Hz (8331-05)
1
6
Giao diện thu thập
dữ liệu
1
7
Các dây nối mạch
III. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
1. Kết nối thiết bị:
♦ Cài đặt nguồn cung cấp, giao diện thu thập dữ liệu và các môdul tải vào hệ thống EMS.
♦ Đặt công tắt của nguồn cung cấp tại vị 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 bảo đảm 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.
Hình 1.1 Sơ đồ mạch điện bài thí nghiệm 1
♦ Thiết lập sơ đồ mạch điện như hình vẽ 1.
♦ Hiển thị màn hình ứng dụng Metering.
♦ Nối từng phần tử R, L, C, R-C, L-C, R-L-C vào mạch thí nghiệm ( ở hai đầu a,b).
♦ Dùng E1, I1 để đo điện áp và dòng điện trong từng mạch thí nghiệm.
2. Trình tự thí nghiệm:
♦ Bật nguồn cung cấp xoay núm điều chỉnh điện áp để có điện áp thích hợp
cho từng mạch thí nghiệm (khoảng 100 - 120V)
Chú ý : khi mạch có L-C thì không được đặt X
L
= X
C
. Cần phải tắt nguồn
cung cấp mỗi khi đổi nối mạch.
♦ Ghi các kết quả đo được vào bảng số liệu 1, trong đó công suất được hiển thị trên
cửa sổ đo PQS1(E1,I1). Từ kết quả đo được xác định (z,φ) hay (y,- φ), môdul và
acgumen của tổng trở và tổng dẫn phức bằng cách sử dụng các công thức :
♦ Có thể nghiệm lại z, φ sau khi xác định được R, X
L
, X
C
, R
L
bằng công thức :
♦ Xác định tam giác tổng trở, tổng dẫn.
♦ Quan sát pha điện áp và dòng điện trên màn hình Phasor Analyzer để kiểm
chứng quan hệ về góc pha giữa điện áp và dòng điện ứng với từng sơ đồ mạch
thí nghiệm. Thực tế cuộn dây và tụ điện thường có tiêu tán nên góc lệch pha
giữa dòng điện và điện áp của chúng nhỏ hơn 90
°
.
♦ Xây dựng lại đồ thị vectơ dòng điện và điện áp các nhánh : R, L, C, R-C, R-
L-C dựạ trên các số liệu đo được. Chú ý dùng compa, thước kẻ theo tỷ lệ
cần thiết.
♦ Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min, tháo gỡ các dây nối.
3. Kết quả thí nghiệm:
Ta thu được các kết quả là đồ thị vecto và các trị số E1, I1 trên các nhánh R, L, C, RC, LC,
RLC lần lượt là:
Hình1.2 Đồ thị pha qua nhánh R=1100Ω
Hình1.3 Đồ thị pha qua nhánh L=3.5 H
Hình1.4 Đồ thị pha qua nhánh C=1.45µF
Hình1.5 Đồ thị pha qua nhánh RC( R=1100Ω, C=1.45µF)
Hình1.6 Đồ thị pha qua nhánh LC( L=3.5 H,C=1.45µF)
Hình1.7 Đồ thị pha qua nhánh RLC(R=1100Ω, L=3.5 H,C=1.45µF)
Bảng số liệu 1.
I
(A)
P
(W)
U
L
(V)
U
C
(V)
U
RC
(V)
U
LC
(V)
U
RLC
(V)
Z
(Ω)
φ
( )
R
(Ω)
X
(Ω)
L
(H)
C
(µF)
Nhánh
Kết quả đo
Kết quả tính
Thông số mạch
R
0.1
10.91
1091
-0.4
110
0
0
0
0
L
0.1
1.44
109.
2
1092
82.4
0
1100
3.5
0
C
0.0
5
0.07
111.3
2226
-90.7
0
-2200
0
1.45
RC
0.0
4
1.96
109.3
2735
-63.3
110
0
-2200
0
1.45
LC
0.1
1.23
109.4
1094
-83.6
0
-1100
3.5
1.45
RLC
0.0
7
5.71
108.
9
1556
-41.5
110
0
-1100
3.5
1.45
Nhận xét: Kết quả đo và tính
Z=
U
I
có sai lệch nhỏ so với công
thức
Z
=
√
R
2
+
X
2
do thực tế các dây
dẫn có điện trở và xảy ra hiện tượng tiêu tán năng lượng trên các nhánh L,C.
Tam giác tổng trở của mạch RLC: Z=1556(Ω)
R
=
Zcosφ
=
1165
(
Ω
)
X =Zsinφ=1031( Ω)
Tam giác tổng dẫn của mạch RLC: Y=
1
=
1
( s)
G
=
1
R
1
=
1165
(
S)
Z 1556
B
=
1
=
1
( S)
X 1031
BÀI SỐ 2
CÁC HỆ SỐ TRUYỀN ĐẠT VÀ TÍNH XẾP CHỒNG TƯƠNG HỖ
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
1. Thấy rõ hệ số truyền đạt áp , tổng trở, tổng dẫn.
2. Nghiệm lại tính xếp chồng của mạng tuyến tính.
3. Nghiệm lại tính tương hỗ của mạch Kirchoff có tương hỗ.
II. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
STT
Tên thiết bị
Quy cách
Số lượng
1
Hệ thống EMS
1
2
Nguồn cung cấp
220/380V-3A-AC
1
3
Tải trở kháng
231W-220V-AC (8311-05)
1
4
Tải cảm kháng
231VAr -220V-50Hz (8321-05)
1
5
Tải dung kháng
231VAr -220V(400V MAX) -50Hz (8331-05)
1
6
Giao diện thu thập
dữ liệu
1
7
Các dây nối mạch
III. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
1. Kết nối thiết bị:
♦ Cài đặt nguồn cung cấp, giao diện thu thập dữ liệu và các môdul tải vào hệ thống EMS.
♦ Đặt công tắt của nguồn cung cấp tại vị 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 bảo đảm 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 2.
=
31
U ˙
U ˙
2. Trình tự thí nghiệm:
a) Xác định hệ số truyền đạt K
U
, Y
JK
, Y
JJ
:
♦ Hiển thị màn hình ứng dụng Metering.
♦ Hình 2a cấp nguồn 4 -N. Dùng Vôn kế E1 đo áp 4-N, vôn kế E2, E3 đo áp U
21
, U
31
.
(Lưu ý lúc này U
11
= U
a
– U
31
, U
31
= U
21
)
♦ Bật nguồn điều chỉnh điện áp để có U
a
=100V, ghi các số liệu đo vào bảng số liệu.
♦ Hiển thị màn hình phân tích góc pha (Phasor Analyzer) lấy vectơ
E, làm chuẩn, xác định góc pha của
các điện áp và dòng điện đã đo từ đó xác định các hàm truyền đạt K
U21
, K
U31,
Y
11,
Y
21,
Y
31
,.. Các kết quả
đo đạc và tính toán ghi vào bảng số liệu 2.1.
Bảng số liệu 2.1 :
U
a
U
11
U21
U31
I
1
I
2
I
3
K
U21
K
U31
Y
11
Y
21
Y
31
Trị số
108.99
86.86
46.56
46.56
0.08
0.02
0.07
0.427
0.427
7.34x10
-4
1.835x10
-4
6.422x10
-4
Góc pha
(  )
0
24.31
-50.09
-50.17
24.5
-50.31
40.5
-50.09
-50.17
24.5
-50.31
40.5
U
11
= U
a
− U
31=
86.86∠24.3°
Y
11
I
˙
1
U ˙
= 7.34 ×10
−
4
∠ 2 4.50 °
a
U ˙
21
K
=
0.427
∠
− 50.09°
I
˙
U 21
U ˙
a
Y
21
2
= 1.835 ×10
−
4
∠− 50.31 °
a
U ˙
K
=
==
0.427
∠
−
50.17 °
I
˙
U 21
U ˙
a
Y
31
3
= 6.422 ×10
−
4
∠ 4 0.50 °
a
♦ Hình 2b cấp nguồn 5 -N. Dùng Vôn kế El đo áp 4-N, vôn kế E2, E3 đo áp U
b
, U
32.4
(Lưu ý lúc này U
22
= U
b
– U
32
, U
12
= U
32
).
♦ Bật nguồn điều chỉnh điện áp để có U
b
=100V, ghi các số liệu đo vào bảng số liệu.
♦ Hiển thị màn hình phân tích góc pha (Phasor Analyzer) lấy vectơ
E làm chuẩn, xác định
góc pha của các điện áp và dòng điện đã đo từ đó xác định các hàm truyền đạt K
U12,
K
U23,
Y
12,
Y
22,
Y
32
. Các kết quả đo đạc và tính toán ghi vào bảng số liệu 2.2.
♦ Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min, tháo gỡ các dây nối.
=
=
=
Bảng số liệu 2.2 :
U
b
U
12
U
22
U
32
I
1
I
2
I
3
K
U12
K
U32
Y
12
Y
22
Y
32
Trị số
112.0
4
24.0
8
98.008
24.0
8
0.02
0.04
0.04
0.215
0.215
7.34x10
-4
1.835x10
-4
6.422x10
-4
Góc
pha
( )
120.1
70.9
2
130.81
70.9
2
71.5
3
131.83
161.32
-49.18
-49.18
-48.57
11.73
41.22
U
a
= 110,01∠0° (�)
K =
U ˙
32
=
0.215 ∠− 49.18 °
=
U 32
U ˙
b
U
12
= U
32
= 24.08∠70.92° (�)
K
U 12
Y
=
I ˙
1
=
12
U ˙
U
22
= U
b
− U
32
= 98.008∠130.81° (V)
U ˙
b
1.78 ×10
−
4
∠− 48.57 °
K
U 12
=
12
=
0.215
∠
−
49.18 °
U ˙
b
Y
22
I ˙
2
U ˙
=
b
3.57 ×10
−
4
∠ 11.73 °
Y
32
I ˙
3
U ˙
=
b
3.57 ×10
−
4
∠ 41.22 °
b) Nghiệm lại tính xếp chồng:
♦ Mắc lại sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ 2c.
Hiển thị màn hình ứng dụng Metering.
♦ Cấp nguồn 4-N, 5-N cho U
a,
U
b.
Dùng
các vôn kế E1, E2, E3 đo áp 4-N, U
2
, U
3
(Lưu ý: lúc này ta có: U
1
= U
a
– U
3
)
♦ Bật nguồn cung cấp điện xoay núm điều chỉnh điện áp để có điện áp U
a
= 100V và điện
áp U
b
=100V. Ghi các số liệu đo được vào bảng số liệu.
♦ Hiển thị màn hình phân tích góc pha (Phasor Analyzer) lấy vectơ
E ,
làm chuẩn, xác
định góc pha của các điện áp và dòng điện đã đo. Các kết quả đo đạc và tính toán ghi vào bảng
số liệu 2.3.
Bảng số liệu 2.3 :
Trị số
110.07 112,117 73.15 144.78
120.14 10.12 130.67 -18.66 10.59 131.61 71.78
0.00
Góc pha ( )
0.06
0.06
0.06
40.17
I
3
I
2
I
1
U
3
U
2
U
1
U
b
U
a
=
=
Từ kết quả đo
ở các bảng
số liệu
2.1; 2.2; 2.3 ta thấy thu được:
31
= 0.07 ∠40.50° (A)
U
31 = 46.56∠ 50.17°(V)
I
32
=0.04 ∠161.32° (A)
31
+
32
=0,06∠75,25° ≈
3
= 0,06∠71,78°(A)
U
32 = 24.08
∠
70.92°(V)
U
31+ U
32= 39,87∠−19,026°≈U
3=40.17∠−18,66°(V)
Hình 2.1 Đồ thị pha hình 2a
Hình 2.2 Đồ thị pha hình 2b
Hình 2.3 Đồ thị pha hình 2c
BÀI SỐ 3
QUAN HỆ TUYẾN TÍNH GIỮA CÁC BIẾN TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH
NGHIỆM ĐỊNH LÝ THÊVÊNIN - NORTON
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
1. Nghiệm chứng quan hệ tuyến tính giữa các biến dòng áp trong mạch điện tuyến tính.
2. Nghiệm định lý Thêvênin - Norton.
II. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
STT
Tên thiết bị
Quy cách
Số lượng
1
Hệ thống EMS
1
2
Nguồn cung cấp
220/380V-3A-AC
1
3
Tải trở kháng
231W-220V-AC (8311-05)
1
4
Giao diện thu
thập dữ liệu
1
5
Các dây nối mạch
III. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
1. Kết nối thiết bị:
♦ Cải đặt nguồn cung cấp, giao diện thu thập dữ liệu và các môdul tải vào hệ thống EMS.
♦ Đặt công tắt của nguồn cung cấp tại vị 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 bảo đảm 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 nổi 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, U
1
, U
3
, mở cửa sổ PQS(E
3
,I
3
) để đo công suất trên nhánh 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 R=735(Ω), C=4,34(µF), Z
3
(gồm R
3
nối tiếp L
3
) biến thiên (lấy 3 giá trị của Z
3
).
♦ Ghi các thông số dòng, áp đo được vào bảng số liệu 3.1.
♦ Ứng với từng lần thay đổi Z, 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 kỳ trong mạch
(chẳng hạn nhánh 3). Giữa áp và dòng có quan hệ : U
3
= A.
3
+B (1). Xác định A, B dựa
vào hai lần đo đầu tiên (lập hệ phương trình 2 ẩn số A,B). Chứng tỏ cặp áp, dòng U
3
,
3
ở
lần đo thứ 3 thỏa mãn quan hệ (1) với A, B vừa xác định được.
U
U
1
U
3
I
1
I
2
I
3
P
3
A
B
Kết quả đo
Kết quả tính
Lần
1
206.23
135.29
∠
43.06
142.73
∠
-40.6
0.18
∠
44.1
0.20
∠
49.77
0.02
∠
-80.69
13.16
538.27
∠
134.86
145.83
∠
-
44.57
Lần
2
206.68
128.92
∠
31.98
119.15
∠
-34.87
0.17
∠
32.62
0.16
∠
55.5
0.07
∠
-37.59
17.58
Lần
3
206.54
123.43
∠
21.09
102.73
∠
-25.54
0.17
∠
21.8
0.14∠64.98
0.11
∠
-34.73
15.91
Bảng số liệu 3.1
Xét biểu thức tuyến tính: U
3
= A.
3
+B
Thay kết quả đo lần 1 và 2 vào biểu thức ta thu được:
142.73 ∠− 40.6= A (0.02 ∠− 80.69 )+ B
119.15∠− 34.87=A . (0.07∠− 37.59)+ B
→
A
=
538.27
∠
134.86
B
=
145.83
∠
−
44.57
=> U
3
= (
538.27 ∠ 134.86
).
3
+
145.83 ∠− 44.57
Thế
3
của lần đo 3 vào lại biểu thức ta được: U
3
=(
538.27 ∠ 134.86
).( 0.11∠-34.73 )+
145.83 ∠− 44.57
=102.42∠-25.84≃125.73∠-25.54
Vậy kết quả đo và tính được từ phương trình
tuyế n tính
U
˙
3
= A ⋅
I
˙
3
+
B
bằng nhau.
=> Quan hệ U
, là quan hệ tuyến tính.
{
Hình 3.1: Đồ thị pha lần 1

Tài liệu khác của Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng

Preview text:

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN --- ---
BÁO CÁO THỰC HÀNH
CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN
Đà Nẵng, tháng 12 năm 2024
BÀI SỐ 1
PHẢN ỨNG CỦA MỘT NHÁNH ĐỐI VỚI KÍCH THÍCH ĐIỀU HÒA XÁC LẬP I.
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
1. Thấy rõ phản ứng của một nhánh đối với kích thích điều hòa xác lập và cặp số
đặc trưng (z, φ) hay (y,- φ).
2. Có khái niệm vẽ đồ thị véctơ điện áp, dòng điện của nhánh R-L-C.
3. Làm quen với một số thiết bị điện xoay chiều. II.
CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM STT
Tên thiết bị Quy cách Số lượng 1 Hệ thống EMS 1 2 Nguồn cung cấp 220/380V-3A-AC 1 3 Tải trở kháng 231W-220V-AC (8311-05) 1 4 Tải cảm kháng 231VAr -220V-50Hz (8321-05) 1 5 Tải dung kháng
231VAr -220V(400V MAX) -50Hz (8331-05) 1 6 Giao diện thu thập 1 dữ liệu 7 Các dây nối mạch III.
NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
1. Kết nối thiết bị:
♦ Cài đặt nguồn cung cấp, giao diện thu thập dữ liệu và các môdul tải vào hệ thống EMS.
♦ Đặt công tắt của nguồn cung cấp tại vị 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 bảo đảm 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.
Hình 1.1 Sơ đồ mạch điện bài thí nghiệm 1
♦ Thiết lập sơ đồ mạch điện như hình vẽ 1.
♦ Hiển thị màn hình ứng dụng Metering.
♦ Nối từng phần tử R, L, C, R-C, L-C, R-L-C vào mạch thí nghiệm ( ở hai đầu a,b).
♦ Dùng E1, I1 để đo điện áp và dòng điện trong từng mạch thí nghiệm.
2. Trình tự thí nghiệm:
♦ Bật nguồn cung cấp xoay núm điều chỉnh điện áp để có điện áp thích hợp
cho từng mạch thí nghiệm (khoảng 100 - 120V)
Chú ý : khi mạch có L-C thì không được đặt XL = XC. Cần phải tắt nguồn
cung cấp mỗi khi đổi nối mạch.
♦ Ghi các kết quả đo được vào bảng số liệu 1, trong đó công suất được hiển thị trên
cửa sổ đo PQS1(E1,I1). Từ kết quả đo được xác định (z,φ) hay (y,- φ), môdul và
acgumen của tổng trở và tổng dẫn phức bằng cách sử dụng các công thức :
♦ Có thể nghiệm lại z, φ sau khi xác định được R, XL, XC, RL bằng công thức :
♦ Xác định tam giác tổng trở, tổng dẫn.
♦ Quan sát pha điện áp và dòng điện trên màn hình Phasor Analyzer để kiểm
chứng quan hệ về góc pha giữa điện áp và dòng điện ứng với từng sơ đồ mạch
thí nghiệm. Thực tế cuộn dây và tụ điện thường có tiêu tán nên góc lệch pha
giữa dòng điện và điện áp của chúng nhỏ hơn 90°.
♦ Xây dựng lại đồ thị vectơ dòng điện và điện áp các nhánh : R, L, C, R-C, R-
L-C dựạ trên các số liệu đo được. Chú ý dùng compa, thước kẻ theo tỷ lệ cần thiết.
♦ Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min, tháo gỡ các dây nối.
3. Kết quả thí nghiệm:
Ta thu được các kết quả là đồ thị vecto và các trị số E1, I1 trên các nhánh R, L, C, RC, LC, RLC lần lượt là:
Hình1.2 Đồ thị pha qua nhánh R=1100Ω
Hình1.3 Đồ thị pha qua nhánh L=3.5 H
Hình1.4 Đồ thị pha qua nhánh C=1.45µF
Hình1.5 Đồ thị pha qua nhánh RC( R=1100Ω, C=1.45µF)
Hình1.6 Đồ thị pha qua nhánh LC( L=3.5 H,C=1.45µF)
Hình1.7 Đồ thị pha qua nhánh RLC(R=1100Ω, L=3.5 H,C=1.45µF)
Bảng số liệu 1. I P UR UL UC U φ RC ULC URLC Z R X L C (A) (W) (V) (V) (V) (V) (V) (V) (Ω) ( ̊ ) (Ω) (Ω) (H) (µF) Nhánh Kết quả đo Kết quả tính Thông số mạch 110 R 0.1 10.91 109.1 1091 -0.4 0 0 0 0 109. L 0.1 1.44 1092 82.4 0 1100 3.5 0 2 0.0 C 0.07 111.3 2226 -90.7 0 -2200 0 1.45 5 0.0 110 RC 1.96 109.3 2735 -63.3 -2200 0 1.45 4 0 LC 0.1 1.23 109.4 1094 -83.6 0 -1100 3.5 1.45 0.0 108. 110 RLC 5.71 1556 -41.5 -1100 3.5 1.45 7 9 0
Nhận xét: Kết quả đo và tính Z=U
I có sai lệch nhỏ so với công thứcZ=√R2+ X2 do thực tế các dây
dẫn có điện trở và xảy ra hiện tượng tiêu tán năng lượng trên các nhánh L,C.
Tam giác tổng trở của mạch RLC: Z=1556(Ω)
R=Zcosφ=1165(Ω)
X =Zsinφ=1031( Ω) 1
Tam giác tổng dẫn của mạch RLC: Y= = 1 ( s) Z 1556 1 G= 1 = ( S) R 1165 B= 1 = 1 ( S) X 1031
BÀI SỐ 2
CÁC HỆ SỐ TRUYỀN ĐẠT VÀ TÍNH XẾP CHỒNG TƯƠNG HỖ
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
1. Thấy rõ hệ số truyền đạt áp , tổng trở, tổng dẫn.
2. Nghiệm lại tính xếp chồng của mạng tuyến tính.
3. Nghiệm lại tính tương hỗ của mạch Kirchoff có tương hỗ.
II. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM STT
Tên thiết bị Quy cách Số lượng 1 Hệ thống EMS 1 2 Nguồn cung cấp 220/380V-3A-AC 1 3 Tải trở kháng 231W-220V-AC (8311-05) 1 4 Tải cảm kháng 231VAr -220V-50Hz (8321-05) 1 5 Tải dung kháng
231VAr -220V(400V MAX) -50Hz (8331-05) 1 6 Giao diện thu thập 1 dữ liệu 7 Các dây nối mạch
III. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
1. Kết nối thiết bị:
♦ Cài đặt nguồn cung cấp, giao diện thu thập dữ liệu và các môdul tải vào hệ thống EMS.
♦ Đặt công tắt của nguồn cung cấp tại vị 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 bảo đảm 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 2.
2. Trình tự thí nghiệm:
a) Xác định hệ số truyền đạt KU , YJK , YJJ :
♦ Hiển thị màn hình ứng dụng Metering.
♦ Hình 2a cấp nguồn 4 -N. Dùng Vôn kế E1 đo áp 4-N, vôn kế E2, E3 đo áp U21, U31.
(Lưu ý lúc này U̇ 11 = U̇ a – U̇ 31, U̇ 31 = U̇ 21)
♦ Bật nguồn điều chỉnh điện áp để có Ua =100V, ghi các số liệu đo vào bảng số liệu.
♦ Hiển thị màn hình phân tích góc pha (Phasor Analyzer) lấy vectơ ⃗E, làm chuẩn, xác định góc pha của
các điện áp và dòng điện đã đo từ đó xác định các hàm truyền đạt KU21, KU31, Y11, Y21, Y31,.. Các kết quả
đo đạc và tính toán ghi vào bảng số liệu 2.1. Bảng số liệu 2.1 : Ua U U21 U31 11 I1 I2 I3 KU21 KU31 Y11 Y21 Y31 Trị số 108.99 86.86 46.56 46.56 0.08 0.02 0.07 0.427 0.427 7.34x10-4 1.835x10-4 6.422x10-4 Góc pha ( ̊ ) 0
24.31 -50.09 -50.17 24.5 -50.31 40.5 -50.09 -50.17 24.5 -50.31 40.5 I ˙ U̇ 1
11 = U̇ a − U̇ 31=86.86∠24.3° Y = = 11 U ˙
7.34 ×10−4 ∠ 2 4.50 ° a U ˙21 K = = 0.427 ∠− 50.09° I ˙ U 21 2 U ˙a Y = = 21
1.835 ×10−4∠− 50.31 ° U ˙ a U ˙ K =
31 == 0.427 ∠− 50.17 ° I ˙ U 21 3 U ˙a Y = = 31
6.422 ×10−4∠ 4 0.50 ° U ˙ a
♦ Hình 2b cấp nguồn 5 -N. Dùng Vôn kế El đo áp 4-N, vôn kế E2, E3 đo áp Ub, U32.4
(Lưu ý lúc này U̇ 22 = U̇ b – U̇32, U̇ 12 = U̇ 32).
♦ Bật nguồn điều chỉnh điện áp để có Ub =100V, ghi các số liệu đo vào bảng số liệu.
♦ Hiển thị màn hình phân tích góc pha (Phasor Analyzer) lấy vectơ ⃗E làm chuẩn, xác định
góc pha của các điện áp và dòng điện đã đo từ đó xác định các hàm truyền đạt KU12, KU23,
Y12, Y22, Y32. Các kết quả đo đạc và tính toán ghi vào bảng số liệu 2.2.
♦ Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min, tháo gỡ các dây nối. Bảng số liệu 2.2 : Ub U12 U22 U32 I1 I2 I3 KU12 KU32 Y12 Y22 Y32 Trị 112.0 24.0 24.0 số 98.008 0.02 0.04 0.04 0.215 0.215
7.34x10-4 1.835x10-4 6.422x10-4 4 8 8 Góc 70.9 70.9 71.5 pha 120.1 130.81 131.83 161.32 -49.18 -49.18 -48.57 11.73 41.22 2 2 3 ( ̊ ) U ˙ U̇ K =
32 =0.215 ∠− 49.18 °= a = 110,01∠0° (�) U 32 U ˙b U̇ KU 12
12 = U̇ 32 = 24.08∠70.92° (�) Y I ˙ ̇ ̇ ̇ 12 = 1 = U ˙
U 22 = U b − U 32 = 98.008∠130.81° (V) b U ˙
1.78 ×10−4 ∠− 48.57 ° K =
12 =0.215 ∠− 49.18 ° I ˙ U 12 2 = U ˙b
Y 22 = U ˙ b
3.57 ×10−4 ∠ 11.73 ° I ˙3 Y = 32 = U ˙ b
3.57 ×10−4 ∠ 41.22 °
b) Nghiệm lại tính xếp chồng:
♦ Mắc lại sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ 2c.
Hiển thị màn hình ứng dụng Metering.
♦ Cấp nguồn 4-N, 5-N cho Ua, Ub. Dùng
các vôn kế E1, E2, E3 đo áp 4-N, U2, U3
(Lưu ý: lúc này ta có: U̇ 1 = U̇ a – U̇ 3)
♦ Bật nguồn cung cấp điện xoay núm điều chỉnh điện áp để có điện áp Ua = 100V và điện
áp Ub =100V. Ghi các số liệu đo được vào bảng số liệu.
♦ Hiển thị màn hình phân tích góc pha (Phasor Analyzer) lấy vectơ ⃗E , làm chuẩn, xác
định góc pha của các điện áp và dòng điện đã đo. Các kết quả đo đạc và tính toán ghi vào bảng số liệu 2.3. Bảng số liệu 2.3 : Ua Ub U1 U2 U3 I1 I2 I3 Trị số
110.07 112,117 73.15 144.78 40.17 0.06 0.06 0.06 Góc pha ( ) 0.00 120.14
10.12 130.67 -18.66 10.59 131.61 71.78
Từ kết quả đo ở các bảng số liệu 2.1; 2.2; 2.3 ta thấy thu được: İ31= 0.07 ∠40.50° (A) U̇ 31 = 46.56∠ 50.17°(V) İ U̇32 = 24.08∠70.92°(V) 32=0.04 ∠161.32° (A)
U̇ 31+ U̇ 32= 39,87∠−19,026°≈U̇ 3=40.17∠−18,66°(V)
İ31+ İ32=0,06∠75,25° ≈ İ3= 0,06∠71,78°(A)
Hình 2.1 Đồ thị pha hình 2a
Hình 2.2 Đồ thị pha hình 2b
Hình 2.3 Đồ thị pha hình 2c
BÀI SỐ 3
QUAN HỆ TUYẾN TÍNH GIỮA CÁC BIẾN TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH
NGHIỆM ĐỊNH LÝ THÊVÊNIN - NORTON
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
1. Nghiệm chứng quan hệ tuyến tính giữa các biến dòng áp trong mạch điện tuyến tính.
2. Nghiệm định lý Thêvênin - Norton.
II. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM STT
Tên thiết bị Quy cách Số lượng 1 Hệ thống EMS 1 2 Nguồn cung cấp 220/380V-3A-AC 1 3 Tải trở kháng 231W-220V-AC (8311-05) 1 4 Giao diện thu 1 thập dữ liệu 5 Các dây nối mạch
III. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
1. Kết nối thiết bị:
♦ Cải đặt nguồn cung cấp, giao diện thu thập dữ liệu và các môdul tải vào hệ thống EMS.
♦ Đặt công tắt của nguồn cung cấp tại vị 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 bảo đảm 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 nổi 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 trên nhánh 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 R=735(Ω), C=4,34(µF), 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 Z, hiển thị màn hình phân tích góc pha, lấy vectơ E1 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 kỳ trong mạch
(chẳng hạn nhánh 3). Giữa áp và dòng có quan hệ : U̇ 3 = A. İ3 +B (1). Xác định A, B dựa
vào hai lần đo đầu tiên (lập hệ phương trình 2 ẩn số A,B). Chứng tỏ cặp áp, dòng U̇3, İ3 ở
lần đo thứ 3 thỏa mãn quan hệ (1) với A, B vừa xác định được. U U1 U3 I1 I2 I3 P3 A B Kết quả đo Kết quả tính Lần 206.23 13.16 5 1 1 135.29∠43.06 ̊ 142.73∠-40.6 ̊ 0.18∠44.1 ̊ 0.20∠49.77 ̊ 0.02∠-80.69 ̊ 3 8 4 . 5 2 . 7 8 ∠ 3 ∠ Lần 1 206.68 128.92∠31.98 ̊ 119.15∠-34.87 ̊ 0.17∠32.62 ̊ 0.16∠55.5 ̊ 0.07∠-37.59 ̊ 17.58 3 -4 2 4 4 .8 .5 6 7 Lần 206.54 3 123.43∠21.09 ̊ 102.73∠-25.54 ̊ 0.17∠21.8 ̊ 0.14∠64.98 0.11∠-34.73 ̊ 15.91 Bảng số liệu 3.1
Xét biểu thức tuyến tính: U̇ 3 = A. İ3 +B
Thay kết quả đo lần 1 và 2 vào biểu thức ta thu được:
142.73 ∠− 40.6= A (0.02 ∠− 80.69 )+ B → { { A=538.27 ∠ 134.86
119.15∠− 34.87=A . (0.07∠− 37.59)+ B B=145.83 ∠− 44.57
=> U̇ 3 = (538.27 ∠ 134.86). İ3 +145.83 ∠− 44.57 Thế İ3 của lần đo 3 vào lại biểu thức ta được: U̇
3=(538.27 ∠ 134.86).( 0.11∠-34.73 )+ 145.83 ∠− 44.57=102.42∠-25.84≃125.73∠-25.54
Vậy kết quả đo và tính được từ phương trìnhtuyế n tính U˙ = A ⋅ I˙ + B bằng 3 3 nhau.
=> Quan hệ U̇, İ là quan hệ tuyến tính.
Hình 3.1: Đồ thị pha lần 1

Tài liệu liên quan: