Bài giảng Kỹ thuật điện công trình - Chương 1: Một số khái niệm về mạch điện - Nguyễn Hồng Quảng

22/03/2022 1 KỸ THUẬT ĐIỆNCÔNG TRÌNH Bài giảng PGS. TS Nguyễn Hồng Quảng Trung tâm Thực hành thí nghiệm Tp Vinh, Nội dung môn học: 2 phần Phần 1. Mạch điện , gồm 5 chương trình bày lý thuyết về mạch điện và dòng điện xoay chiều (mô tả, tính toán) Phần 2. Máy điện, gồm 4 chương trình bày về nguyên lý, cấu tạo, hoạt động của các loại máy điện (biến áp, phát điện, động cơ,...) 2 Nội dung môn học: 3 phần Phần 1. Mạch điện , gồm 4 chương : Chương 1. Một số khái niệm về mạch điện Chương 2. Dòng điện xoay chiều (1 pha) Chương 3. Giải mạch điện xoay chiều 1 pha Chương 4. Mạch điện xoay chiều 3 pha 3 Nội dung môn học: 3 phần Phần 2. Máy điện , gồm 5 chương : Chương 5. Một số khái niệm về máy điện Chương 6. Máy biến áp (transformer) Chương 7. Máy điện không đồng bộ (asyn) Chương 8. Máy điện đồng bộ (synchronous) Chương 9. Máy điện 1 chiều (DC) 4 Tài liệu học tập & tham khảo Tài liệu chính: Đ. V. Đào, L.V. Doanh: GT Kỹ thuật điện NH. Quảng: Bài giảng KT điện công trình 5 Tài liệu tham khảo (ebooks) Bùi Tấn Lợi, KT điện (ĐH Đà nẵng) Lưu Thế Vinh, Bài giảng KT điện 6 Phần I. MẠCH ĐIỆN Bài giảng Vật lý công nghệ 1 PGS. TS Nguyễn Hồng Quảng Trung tâm Thực hành thí nghiệm Nội dung 7 Phần 1. Mạch điện , gồm 4 chương : Chương 1. Một số khái niệm về mạch điện Chương 2. Dòng điện xoay chiều (1 pha) Chương 3. Giải mạch điện xoay chiều 1 pha Chương 4. Mạch điện xoay chiều 3 pha Chương 1Một số khái niệm về mạch đ iện Mạch điện. Các bộ phận c ơ bản Các đại lượng vật lý liên quan đến quá trình biến đổi n ă ng l ượn g trong mạch đ iện Các thông số c ơ bản của mạch đ iện Mô hình hóa mạch đ iện Các chế độ hoạt độn g của mạch đ iện 8 Chương 1Một số khái niệm về mạch đ iện Mạch điện. Các bộ phận c ơ bản 1.1 Khái niệm mạch đ iện # Khái niệm: Mạch đ iện là hệ thống các thiết bị điện đượ c kết nối với nhau tạo thành mạch kín để dòng đ iện có thể chạy qua. # Ví dụ về mạch đ iện: 10 1.2 Các bộ phận c ơ bản # Các bộ phận c ơ bản: Một mạch đ iện bất kỳ, dù đơ n giản hay phức tạp cỡ nào, cũng đượ c cấu thành từ các bộ phận c ơ bản, đó là : 11 1.2 Các bộ phận c ơ bản 12 Nguồn đ iện: N ơ i tạo ra đ iện n ăng (pin, ăcquy, lưới điện) Phụ tải: N ơ i tiêu thụ đ iện n ă ng (bóng đèn, động cơ) Dây dẫn & TB phụ trợ: Kết nối, đo đếm, điều khiển SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐƠN GiẢN 1.2 Các bộ phận c ơ bản 13 Ký hiệu nguồn điện Nguồn điện: Là thiết bị tạo ra dòng điện, tức là thiết bị biến đôi các dạng năng lượng khác nhau thanh năng lượng điện Các dạng năng lượng: Nhiệt năng, cơ năng, quang năng, điện từ, 1.2 Các bộ phận c ơ bản 14 Pin Pin Ăc quy 1.2 Các bộ phận c ơ bản 15 Máy biến áp Pin Pin Ăc quy Đường dây 500kV 1.2 Các bộ phận c ơ bản 16 Ký hiệu phụ tải Phụ tải: Là thiết bị biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác nhau, phục vụ nhu cầu con người. Các dạng năng lượng: Nhiệt năng, cơ năng, quang năng, điện từ, 1.2 Các bộ phận c ơ bản 17 Phụ tải: Là thiết bị biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác nhau, phục vụ nhu cầu con người. Ký hiệu phụ tải 2. Các đại l ượn g VL liên quan C ường độ (Intensity) 3/22/2022 18 Đơn vị: A (ampe), mA , μ A Điện áp (Voltage) : Đơn vị: V(vol), kV, mV,... Công suất (Power) : Đơn vị:W (oát), kW , mW Điện n ă ng (Energy) : Đơn vị: kwh =3600kJ 3. Các thông số của mạch điện Nguồn điện áp u(t) 3/22/2022 19 Đặc tr ư ng cho khả n ă ng tạo ra và duy trì đ iện áp giữa hai cực của nguồn đ iện Nguồn dòng đ iện i(t): Đặc tr ư ng cho khả n ă ng tạo ra và duy trì dòng đ iện cung cấp cho mạch ngoài a) Nguồn đ /áp lý t ưởng và thực b) Nguồn dòng lý t ưởng và thực 3. Các thông số của mạch điện Điện trở R (resistance),  ( ohm) 3/22/2022 20 Đặc tr ư ng cho mức độ cản trở dòng đ iện của thiết bị, tạo ra sự tiêu tán n ă ng l ượn g d ưới dạng nhiệt n ă ng Điện cảm (Tự cảm L và hỗ cảm M), H (henry) Đặc tr ư ng cho mức độ cảm ứng của thiết bị đối với sự biến thiên của dòng đ iện trong mạch theo thời gian Điện dung C (capacitance), F (fara) Đặc tr ư ng cho khả n ă ng l ư u giữ đ iện tích của thiết bị 4. Mô hình hóa mạch đ iện (S ơ đồ thay thế mạch điện) 3/22/2022 21 Khái niệm: Mô hình hóa mạch điện là sự mô tả mạch điện thực bằng các hình vẽ, ký hiệu, trong đó các phần tử mạch điện được thay bằng các thông số lý tưởng. Tác dụng: sử dụng mô hình để nghiên cứu và giải các bài toán về mạch điện,thiết bị điện. Ví dụ: Bóng đèn thay bằng R; Động cơ thay bằng cuộn dây có điện trở thuần r và tự cảm L nối tiếp; 4. Mô hình hóa mạch đ iện (Ví dụ về mô hình hóa mạch đ iện) 3/22/2022 22 Mô hình hóa mạch điện thực (a) bằng sơ đồ thay thế (b) (áp dụng đối với dòng điện xoay chiều qua mạch) 5. Các chế độ HĐ của mạch đ iện 3/22/2022 23 Phân loại theo dòng đ iện : Mạch đ iện một chiều Mạch đ iện xoay chiều Phân loại tính chất các thông số : Mạch đ iện tuyến tính ( R,L,C không phụ thuộc i,u ) Mạch đ iện phi tuyến Phân loại theo quá trình n ă ng l ượn g: Chế độ xác lập Chế độ quá độ: chuyển tiếp giữa 2 chế độ xác lập 5. Các chế độ HĐ của mạch đ iện 3/22/2022 24 Phạm vi chương trình chỉ khảo sát: Mạch đ iện xoay chiều Mạch đ iện tuyến tính ( R,L,C  i,u )\ Chỉ xét mạch điện ở chế độ xác lậ p