lOMoARcPSD|18034504
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
BÁO CÁO THỰC HÀNH LÝ THUYẾT MẠCH 2
CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG ĐIỆN
Họ và tên SV: LÊ HẢI MINH
Mã SV: 20810160467
Lớp: D15H5
Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN VĂN THIỆN
Khóa: 2020
Hà Nội, 02 tháng 10 năm 2021.
lOMoARcPSD|18034504
BÀI THÍ NGHIỆM: 01
THIẾẾT KẾẾ MẠCH ĐIỆN MỘT CHIẾỀU
A-Mục đích, yêu cầầu:
a- Mục đích
1.
Tạo một nguồồn điện một chiềồu với độ lớn tùy ý (nh ỏ h ơn nguồồn cấấp) t ừ m ột nguồồn cho
ban đấồu
2.
Xác định giá trị hiệu dụng của dòng điện qua các nhánh, đi ện áp trền các phấồn t ử t ừ đó
nghiệm lại hai định luật Kirchhof
3.
Cho sinh viền làm quen và sử dụng với một sồất thiềất b ị điện th ực: đ ộng hồồ đo dòng
điện, điện áp, các phấồn tử cơ bản của mạch điện, nguồồn đi ện m ột chiềồu.
b-Yêu cầầu
1. Biềất cách thiềất kềấ mạch theo yều cấồu
2. Biềất cách sử dụng đồồng hồồ đo dòng điện, đo điện áp, các phấồn t ử đi ện c ơ b ản
3. Vận dụng được định luật ồm để thiềất kềấ được mạch theo yều cấồu. Tính tốn và ki ểm ch ứng
được các định luật Kirchhof
B-Phầần tnh toán lý thuyêết chuẩn bị cho bài thí nghiệm ( Sinh viên ph ải làm ở nhà trước khi
tới thí nghiệm)
Bài 1: Với mạch điện như hình 1.1
Đăt điện áp vào hai đấồu đoạn mạch có giá trị E = 15V. Đ ể đi ện
áp đấồu ra Vout đạt được giá trị băồng 5 V thì:
-
Mồấi quan hệ giữa R1, R2 như thềấ nào?
Tính tốn và thiềất kềấ điện trở R 1, R2 hay R1, R2 tương
đương (măấc nồấi tềấp, song song…) từ những điện
trở có săẵn trong phịng thí nghiệm có giá trị 0,22Ω;
10Ω; 47Ω; 100Ω; 220Ω; 1kΩ để đạt được điện áp
Hình 1 .1
Vout theo yều cấồu.
-
Xác định cồng suấất trền R1 và R2 (kiểm tra cồng suấất cho phép trền các điện trở biềất
Pcp = 2W)
Bài 2: Với mạch điện như hình 1.2.
Biềất thồng sồấ của mạch: E1 = 12V; E 3 = 18V; R1 =100Ω; R2 =
10Ω; R3 = 220Ω.
-
Xác định dòng điện qua các nhánh, điện áp trền
R1, R2, R3
Hình 1.2
Downloaded by vu ga ()
lOMoARcPSD|18034504
Ghi kết quả tính được vào bảng 1-1
Bài 1:
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
+) Mối quan hệ giữa R1 và R2 là mắc nối tiếp
Ebài thí
lưu( R
ý 2trong
lúc mắc
mạch
bị phải
+)Nội
R1=dung
220 ohm
; R2nghiệm(
= 110 ohm
gồm điện
trở 10
ohmcác
mắcthiết
nối tiếp
điệnđược
trở 110 ohm )
=>Thí
Voutnghiêm
= 4,95 (V)
tắt)
1
+) Cơng suất trên R1= 0,352 W
+) Công suất trên R2= 0,176 W
Bài 2:
+) Xác định dòng điện qua các nhánh :
+>
chiều
I131=>
,V
I33=.==30
)E
.EY
=.2Y
-1/
+)
I132 =Đảo
( VCAClại
–làm
V
)2,) I.Y
–gốc
-1/12
A vu ga ()
A
1Downloaded
Chọn
nút
0A Aby
C–
C -7/60
lOMoARcPSD|18034504
Hình 1.5. Sơ đồ thí nghiệm
1. Kiểm tra các thơng số của các bộ điện trở có ở trong phịng thí nghiệm khi sử
dụng
(các thơng số thức tế đo có going như thông số mà nhà sản xuất ghi trên thiết bị)
2. Mắc sơ đồ mạch điện như hình 1.5 với các thông số R1, R2 hay R1, R2 tương
đương có giá trị như phần tính tốn bài 1 phần chuẩn bị ở phía trên ( Lưu ý cơng
suất được
tính trên R1, R2 phải nhỏ hơn công suất giới hạn được ghi trên điện trở, nếu
lớn hơn phải tính chọn lại R1, R2) .
3. Chỉnh giá trị điện áp nguồn U: Điều chỉnh điện áp nguồn có giá trị bằng 15V
(Xem hướng dẫn điều chỉnh điện áp nguồn ở phần D)
4. Nối mạch: Nối chân dương của nguồn với 1, chân âm của nguồn với 3.
5. Dùng vôn kế đo điện áp giữa 2 và 3 chính là Vout.
- Từ kết quả Vout đo được từ đồng hồ, so sánh với kết quả của Vout theo yêu cầu. Kết
quả có gì sai khác khơng? Vì sao?
+) Kết quả đo từ đồng hồ Vout= 4,76(V) , nhỏ hơn kết quả tính được. Vì theo định luật
……………………………………………………………………………………………
ohm thì R là một hằng số vậy nên => U thay đổi phụ thuộc vào dịng điện. Hoặc q trình
……………………………………………………………………………………………
đo xảy ra sai số.
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………….
lOMoARcPSD|18034504
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
BÀI THÍ NGHIỆM: 02
MẠCH ĐIỆN XOAY
CHIỀU
A-Mục đích, u cầu:
a- Mục đích
1. Khảo sát đường cong điện áp trên R, điện áp trên L, điện áp trên C.
2. Xác định các trị số hiệu dụng của mạch.
3. Xác định góc lệch pha giữa uR và uL, uR và uC, uL và uC
4. Cho sinh viên làm quen với một sốt thiết bị thực: máy hiện sóng, máy phát tần, và
các phần tử điện cơ bản b-Yêu cầu
1. Biết cách mắc mạch theo sơ đồ đã cho.
2. Biết cách sử dụng máy hiện sóng để khảo sát sóng điện áp và dịng điện và đo các
đại lượng này bằng máy hiện sóng.
3. Nắm vững mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện trong mạch nói trên.
B-Phần tính tốn lý thuyết chuẩn bị cho bài thí nghiệm ( Sinh viên phải làm ở nhà
trước khi tới thí nghiệm)
Với mạch điện như hình 2.1
Đăt điện áp vào hai đầu đoạn mạch có giá trị
tức thời là: u = 30sin (wt)
Các thông số của mạch: f=1kHz, R1=47 ohm,
L1 =500 vịng (có điện trở trong R=3,8 ohm;
L=30/2π mH ), R2=100 ohm, C2=2,2µF
L3=1000 vịng( điện trở trong R=18,5 ohm ; L=115/2π mH ), C3=1µF,
- Hãy xác định giá trị hiệu dụng của
điện áp trên R1, L1, R2, C2, L3, C3,
U13, U36
Hình 2.1
lOMoARcPSD|18034504
- Viết biểu thức điện áp: uR1(t), uL1(t),
uR2(t), uC2(t), uL3(t), uC3(t), u13(t),
u36(t)
- Vẽ đồ thị hàm sin mối quan hệ của
uR1(t), uL1(t) và u13(t) ; uR2(t), uC2(t) và u36(t); uL3(t) và uC3(t) trên ba hệ trục tọa
độ khác nhau
+) ZL3 = 33,8 (W)
..............................................................................................................................................
+) I1 = 0,26 A
..............................................................................................................................................
+) UR1 = 0,26.47= 12,22 V
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
+) UL1 = 0,26. 33,8= 8,78 V
..............................................................................................................................................
+) I2 = 0,16 A
..............................................................................................................................................
+) I3 = 0,26- 0,16= 0,1 A
..............................................................................................................................................
+) UR2 = I2.R2= 0,16.100= 16 V
..............................................................................................................................................
+) UC2 = 11,57 V
..............................................................................................................................................
+) UL3 = W. L3. I3= 11,5 V
..............................................................................................................................................
+) UC3 = 15,91 V
..............................................................................................................................................
+) U13 = UR1 + UL1= 12,22+ 8,78= 21 V
..............................................................................................................................................
+) U36 = UR2 + UC2= 27,57 V
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
- Viết biểu thức điện áp :
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
+) UR1(t) = 12,2 sin ( 2000t )
..............................................................................................................................................
+) UR2(t) = 16 sin ( 2000t )
..............................................................................................................................................
+) UL1(t) = 8,78 sin ( 2000t + 90o )
..............................................................................................................................................
+) UL3(t) = 11,5 sin ( 2000t +90o )
..............................................................................................................................................
+) UC2(t) = 11,57 sin ( 2000t – 90o )
..............................................................................................................................................
+) UC3(t) = 15,9 sin ( 2000t – 90o )
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
lOMoARcPSD|18034504
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
E- Nội dung bài thí nghiệm( lưu ý trong lúc mắc mạch các thiết bị phải được tắt)
Trình tự tiến hành thí nghiệm:
Hình 2.5: Sơ đồ thí nghiệm
1- Lắp mạch điện như hình 2.5 trên bo mạch với R 1=47 ohm, L1 =500 vịng (có điện
trở trong R=3,8 ohm ; L= 30/2π mH ), R2 =100 ohm, C2 =2,2 µF , L3=1000 vòng
( điện trở trong R=18,5 2 ohm; L=115/2π mH ) , C3 =1 µF ,
2- Cài đặt thơng số nguồn của máy tạo hàm, lấy tín hiệu ra từ đầu ra của máy phát tần
-
Chọn dạng sóng đầu ra, trong bài thí nghiệm ta sử dụng dạng hình sin
-
Chọn tần số sóng ra, để quan sát rõ ta chọn tần số 1kHZ
Một đầu giắc cắm của máy phát tần (lấy từ tín hiệu ra của máy phát tần)
cắm vào điểm 1, một đầu được cắm vào điểm 6.
3- Điều chỉnh điện áp nguồn vào:
Dùng kênh 1 của máy hiện sóng để đo nguồn vào: nối một chân của kênh 1 vào điểm
1, chân còn lại nối với điểm 6. Chọn tỉ lệ xích kênh 1: m1 = 10V/cm, điều chỉnh biên độ
trên máy phát tần sao cho U1m = 30 V (đây chính là giá trị lớn nhất điện áp toàn mạch),
sử dụng núm xoay dịch trục ngang để lấy pha ban đầu của điện áp toàn mạch bằng 0
(núm xoay này để cố định trong cả quá trình thí nghiệm)
4- Để đo và xem dạng sóng trên R1, L1 và u13
lOMoARcPSD|18034504
Dùng que thăm nối từ đầu vào máy hiện sóng. Kênh 1 (CH1) đo điện áp
hai đầu của R1, . Chân dương ( dây đỏ hoặc đầu móc) nối vào điểm 1, chân âm (dây đen
hoặc đầu kẹp) nối vào điểm 2. Kênh 2 (CH2) đo điện áp hai đầu của L1, chân dương
kênh 2 nối vào điểm 3, chân âm nối vào điểm 2.
Chọn tỉ lệ xích kênh 1: m1 = 10V/cm, tỉ lệ xích kênh 2: m2 = 5V/cm. lúc
này chọn nút invert on
Sử dụng các núm xoay trục đứng trên máy hiện sóng để quan sát cũng
như so sánh điện áp của hai kênh
Quan sát dạng sóng trên hai kênh vẽ lại dạng sóng uR1 và uL1 vào hình 2.6.
Đo điện áp u13: Rút N (chân âm của cả hai kênh) và chân dương kênh 1
ra khỏi mạch. Cắm chân dương kênh 1 vào điểm 2, N vào điểm 1. Kênh 2 đo điện áp
u13, kênh 1 giữ nguyên. Chọn tỉ lệ xích kênh 2 m2 =10V/cm lúc này chọn nút invert off.
Vẽ tín hiệu u13 vào hình 2.6
U13
UL1
UR1
Hình 2.6: Vẽ đường cong uR1, uL1 và u13
-
Từ đường cong thu được rút ra mối quan hệ về pha giữa điện áp trên L và trên R
trong mạch nối tiếp?
Điện áp trên L sớm pha hơn điện áp trên R góc 90o
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
-
ur1 và uL1 lệch pha nhau như thế nào?
UR1 trễ pha hơn UL1 góc 82,781o
…………………………………………………………………………………
-
ur1 và u13 lệch pha nhau như thế nào?
UR1 chậm pha hơn U13 góc 30,654o
……………………………………………………………………………………
5- Để đo và xem dạng sóng trên R2 và C2 và u36
lOMoARcPSD|18034504
Sau khi làm phần 4 xong. Tắt máy phát tần chuyển kênh 1 (CH1) của máy hiện sóng
đo điện áp hai đầu của R2. Chân dương kênh 1 nối vào điểm 3. Kênh 2 (CH2) đo điện
áp hai đầu của C2, chân dương kênh 2 nối vào điểm 6, chân âm hai kênh nối vào điểm
4.
Chọn tỉ lệ xích kênh 1: m 1 = 5V/cm, tỉ lệ xích kênh 2: m 2 = 5V/cm lúc
này chọn nút invert on
Sử dụng các núm xoay trục đứng trên máy hiện sóng để quan sát cũng
như so sánh điện áp của hai kênh
Quan sát dạng sóng trên hai kênh vẽ lại dạng sóng uR2 và uC2 vào hình 2.7.
Đo điện áp u36: Rút N (chân âm của cả hai kênh) và chân dương kênh 1
ra khỏi mạch. Cắm chân dương kênh 1 vào điểm 4, N vào điểm 3. Kênh 2 đo điện áp
u36, kênh 1 giữ nguyên chọn tỉ lệ xích kênh 2 m2 =10V/cm lúc này chọn nút invert off.
Vẽ tín hiệu u36 vào hình 2.7
UR2
UC2
U36
Hình 2.7: Vẽ đường cong uR2, uC2 và u36
-
Từ đường cong thu được rút ra mối quan hệ về pha giữa điện áp trên C và trên R
trong mạch nối tiếp?
+) Điện áp trên tụ C trễ pha hơn điện áp trên điện trở R 1 góc phần tư
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
-
uR2 và uC2 lệch pha nhau như thế nào?
+) UR2 sớm pha hơn UC2 góc 90o
……………………………………………………………………………………
uR2 và u36 lệch pha nhau như thế nào?
+) UR2 nhanh pha hơn U36 góc 35,883o
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
6- Để đo và xem dạng sóng trên L3 và C3:
lOMoARcPSD|18034504
Sau khi làm phần 5 xong. Tắt máy phát tần chuyển kênh 1 (CH1) của máy hiện sóng
đo điện áp hai đầu của L3. Kênh 2 (CH2) đo điện áp hai đầu của C3, chân dương kênh 1
nối điểm 3, chân dương kênh 2 nối điểm 6, chân âm hai kênh nối vào điểm 5.
Chọn tỉ lệ xích kênh 1: m1 = 20V/cm, tỉ lệ xích kênh 2: m 2 = 20V/cm lúc
này nút invert on
Sử dụng các núm xoay trục đứng trên máy hiện sóng để quan sát cũng
như so sánh điện áp của hai kênh.
Quan sát dạng sóng trên hai kênh vẽ lại dạng sóng uL3và uC3 vào hình 2.8
UC3
UL3
Hình 2.8: Vẽ đường cong uL3, uC3.
Từ đường cong thu được rút ra mối quan hệ về pha giữa điện áp trên C và
trên L trong mạch nối tiếp?
……………………………………………………………………………………
+) Điện áp trên tụ C trễ pha hơn so với cuộn cảm L
................................................................................................................................
……………………………………………………………………………………
uL3 và uC3 lệch pha nhau như thế nào?
+) UL3 nhanh pha hơn UC3 góc 180o
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
F. Trả lời câu hỏi
- Từ dạng sóng thu được trên các phần tử của phần E( phần thí nghiệm) suy ra giá trị
hiệu dụng của điện áp trên các phần tử và giá trị hiệu dụng U13 và U36?
+) Giá trị hiệu dụng của U13 = 14,949 góc 22,243o
……………………………………………………………………………………………
+) Giá trị hiệu dụng của U36 = 9,01 góc -36,395o
lOMoARcPSD|18034504
……………………………………………………………………………………………
- Xác định góc lệch pha giữa uR1 và u13? (cả phần thí nghiệm và phần tính tốn)
+) UR1 nhanh pha hơn U13 góc 30,654o
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
- Xác định góc lệch pha giữa uR2 và u36? (cả phần thí nghiệm và phần tính tốn)
+) UR2 nhanh pha hơn U36 góc 35,883o
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
- So sánh giá trị hiệu dụng, góc lệch pha và dạng sóng của các điện áp của phần tính tóa
và phần thí nghiệm có gì khác nhau ?
- Nếu có sự khác nhau giữa phần tính tốn và phần thí nghiệm thì tại sao có sự khác
biệt đó?
lOMoARcPSD|18034504
BÀI THÍ NGHIỆM: 04
MẠCH BA PHA
A-Mục đích, u câù :
a- Mục đích:
1. Chứng minh bằng thực nghiệm mối quan hệ giữa điện áp dây và điện áp pha , giữa
dòng điện pha và dòng điện dây trong mạch ba pha phụ tải nối sao đối xứng và phụ
tải nối tam giác đối xứng
2. Xác định góc lệch pha giữa các điện áp pha trong mạch ba pha.
3. Xác định ảnh hưởng của sự mất đối xứng phụ tải tới điện áp giáng trên các pha và
dòng điện trong các pha của phụ tải. Vai trò của dây trung hòa trong mạch ba pha. 4.
Cho sinh viên làm quen với một số thiết bị thực: tải ba pha, nguồn ba pha.
b-Yêu cầu.
1. Biết mắc mạch điện theo sơ đồ nguyên lý đã cho.
2. Biết sử dụng thành thạo đồng hồ đa năng để đo điện áp, dòng điện. Sử dụng máy
hiện sóng (oscilloscope) để quan sát dạng sóng điện áp và đo góc lệch pha giữa các
điện áp pha.
3. Biết rút ra các kết luận khoa học khi kết thúc thí nghiệm: (Về tính đúng đắn của lý
thuyết, về nguyên nhân có các sai lệch giữa lý thuyết và thực nghiệm).
I. MẠCH BA PHA PHỤ TẢI NỐI SAO
C- Phần tính tốn lý thuyết sinh viên chuẩn bị trước khi đến thí nghiệm:
Cho hệ điện áp 3 pha đối xứng với điện áp dây là: 22V
a.
Hãy tính các dịng điện dây (pha) với phụ tải 3pha đối xứng nối sao có phụ tải
các pha thuần trở R = 220Ω. Ghi kết quả tính tốn vào bảng 4-1
Downloaded by vu ga ()
lOMoARcPSD|18034504
b.
Hãy tính các dịng điện dây (pha) với phụ tải 3pha khơng đối xứng có dây trung
hịa có phụ tải các pha là: R 1 = 220ohm ; R2 = 110ohm ; R3 = 110 ohm . Ghi kết quả
tính tốn vào bảng 4-2
c.
Hãy tính các dịng điện dây (pha) với phụ tải 3pha khơng đối xứng khơng có dây
trung hịa có phụ tải các pha là: R 1 = 220 ohm ; R2 = 110 ohm ; R3 = 110 ohm . Ghi
kết quả tính tốn vào
bảng 4-3
d.
Hãy tính các dòng điện dây (pha) với phụ tải 3pha đối xứng nối sao có phụ tải
các pha gồn điện trở R = 110 ohm mắc nối tiếp với cuộn cảm có XL = 110Ω. Ghi kết
quả tính tốn vào bảng 4-4
e. Hãy tính các dịng điện dây (pha) với phụ tải 3pha đối xứng nối sao có phụ tải các
pha gồn điện trở R = 110ohm mắc nối tiếp với cuộn cảm có XL = 110 ohm có mắc
thêm tụ bù song song ở từng pha với XC = 110Ω. Ghi kết quả tính tốn vào bảng 4-5
f. Hãy tính các dòng điện dây (pha) với phụ tải 3pha đối xứng có dây trung hịa có phụ
tải các pha là: Z1= R1 = 220 ohm ; Z2 = jXL = j220 ohm ; Z3 = -j XC = -j220Ω. Ghi
kết quả tính tốn vào bảng 4-6
g. Hãy tính các dịng điện dây (pha) với phụ tải 3pha không đối xứng khơng có dây
trung hịa có phụ tải các pha là: Z1= R1 = 220 ohm ; Z2 = jXL = j220 ohm ;Z3 = -jXC
=-j 220Ω. Ghi kết quả tính tốn vào bảng 4-7
D - N ội dung thí nghiệm
L1
1'
A1
U '1
U1
Z1
V1
N’
U3
AN
U 3’
U2
L3
L2
3'
U’ 2
Z2
Z3
2'
A2
A3
Hình 4-1. Sơ đồ nguyên lý mạch điện thí nghiệm
a- Mạch đối xứng thuần trở.
Downloaded by vu ga ()
lOMoARcPSD|18034504
1. Mắc mạch điện thí nghiệm theo sơ đồ hình 4-1( không mắc các đồng hồ đo vào
trong sơ đồ mạch). Phụ tải 3pha đối xứng thuần trở Z1 = Z2=Z3 = R =220Ω (mỗi
pha phụ tải bật công tắc điện trở 220Ω lên). Sử dụng đồng hồ multimeter đo
dòng điện trên các pha tải, dòng điện trên dây trung tính và điện áp trên các phụ
tải Z1, Z2, Z3 . Ghi các kết quả đo được vào bảng 4-1
2. Sử dụng máy hiện sóng để xác định độ lệch pha giữa điện áp các pha tải. Kênh 1
của máy hiện sóng đo điện áp trên Z1 (pha 1), kênh 2 đo điện áp trên tải Z2 (pha
2). Nối chân dương (dây màu đỏ) của kênh 1vào điểm 1’, chân dương của kênh
2 vào điểm 2’, chân âm (dây màu đen) của hai kênh nối vào điểm N’ để quan sát
dạng sóng điện áp pha góc lệch pha giữa u1’ và u2’ của tải. Sau đó nối chân
dương kênh 2 vào điểm 3’ để quan sát góc lệch pha giữa u1’ và u3. Ghi kết quả
góc lệch pha giữa các điện áp của ba pha vào bảng 4-1
Bảng 4-1
Kết quả
Tính
tốn
Đo
U1’
U2’
U3’
12,7V
12,9V
I1
11,01V 0,05A
10,74v 10,93v 11,12v
I2
I3
IN
0,05A
0,05A
0,05A
12
13
0,045A 0,047A 0,047A 0,054A
b- Mạch không đối xứng thuần trở có dây trung hịa
1. Mắc mạch điện thí nghiệm theo sơ đồ hình 4-1. Phụ tải 3pha đối xứng với điện
trở mỗi pha Z1= R1 = 220 ohm; Z1 = R2 = 110 ohm ; Z3 = R3 = 110ohm . Giữ
nguyên sơ đồ mạch phần a (tắt công tắc điện trở 220Ω của tải Z2 và Z3 bật
cơng tắc điện trở 110Ω) Lần lượt đo dịng điện trên các pha tải, dịng điện trên
dây trung tính và điện áp trên các phụ tải bằng đồng hồ multimeter. Ghi các kết
quả đo được vào bảng 4-2
2. Sử dụng máy hiện sóng để xác định độ lệch pha giữa điện áp các pha tải. Kênh
1 của máy hiện sóng đo điện áp trên Z1 (pha 1), kênh 2 đo điện áp trên tải Z2
(pha 2). Nối chân dương (dây màu đỏ) của kênh 1vào điểm 1’, chân dương của
kênh 2 vào điểm 2’, chân âm (dây màu đen) của hai kênh nối vào điểm N’ để
quan sát dạng sóng điện áp pha góc lệch pha giữa u1’ và u2’ của tải. Sau đó nối
chân dương kênh 2 vào điểm 3’ để quan sát góc lệch pha giữa u1’ và u3. Ghi kết
quả góc lệch pha giữa các điện áp của ba pha vào bảng 4-1 Bảng 4-2
Kết quả
U1’
U2’
U3’
I1
I2
I3
IN
12
13
Tính
tốn
Đo
11V
12,1V
12,1V
0,05A
0,11A
0,11A
10,86
V
10,99V 11,07V 0,046A 0,096A 0,096
A
Downloaded by vu ga ()
0.09A
0,101A
lOMoARcPSD|18034504
c- Mạch khơng đối thuần trở khơng có dây trung hịa
1. Vẫn mạch điện thí nghiệm như phần b. Bây giờ tháo bỏ dây trung hòa. Lần lượt
đo dòng điện trên các pha tải và điện áp trên các phụ tải bằng đồng hồ
multimeter. Ghi
các kết quả đo được vào bảng 4-3
2. Sử dụng máy hiện sóng để xác định độ lệch pha giữa điện áp các pha tải. Độ
lệch pha giữa u1’ và u2’; góc lệch pha giữa u1’ và u3 (cách xác định như phần a và
b)
Bảng 4-3
Kết quả
U1’
U2’
U3’
I1
I2
I3
12
13
Tính tốn
11V
12,1V
12,1V
0,05A
0,11A
0,11A
Đo
14,66V
11,14V
11,46V
0,062A
0,097A
0,099A
d- Mạch đối xứng mang tính điện cảm
1. Vẫn với sơ đồ như hình 4-1, nhưng phụ tải mỗi pha gồm điện trở R = 110 ohm
mắc nối tiếp với cuộn cảm có XL = 110 ohm như hình 4-2 (đầu đỏ của điện trở
nối với nguồn, cuối điện trở (đầu đen) nối với đầu đỏ của cuộn cảm, đầu đen
của cuộn cảm nối với nhau và nối với điểm N (trung tính của nguồn). Lần lượt
đo dịng điện trên các pha tải, dịng điện trên dây trung tính và điện áp trên các
phụ tải bằng đồng hồ multimeter. Ghi các kết quả đo được vào bảng 4-4
Hình 4.2 Sơ đồ mạch tải cảm
2. Sử dụng máy hiện sóng để xác định độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện trên
từng pha tải. Kênh 1 đo điện áp, kênh 2 đo dòng điện. Kênh 1: Nối đầu dương
Downloaded by vu ga ()
lOMoARcPSD|18034504
vào điểm 1’, đầu âm vào điểm N’. Kênh 2: Nối chân dương vào điểm 1’ chân
âm vào điểm 4. Quan sát và xác định độ lệch pha giữa điện áp kênh 1 và kênh 2
(u1 và u2) chính là độ lệch pha φ giữa điện áp và dòng điện trên từng pha tải. Ghi
kết quả vào bảng 4-4
Bảng 4-4
Kết quả
U1’
U2’
U3’
I1
I2
I3
IN
Tính tốn
13,2V
13,2V
13,2V
0,06A
0,06A
0,06A
0.03A
Đo
10,87V
11,08V
11,24V
0,067A
0,069A
0,071A
0,033A
e. Mạch đối xứng mang tính điện cảm, có mắc tụ bù trên mỗi pha
Mỗi pha mắc thêm một tụ điện XC = 110 ohm.
K’
R
L
N’
1. Giữ nguyên sơ đồ mạch ba pha phần d. Mắc
thêm một tụ song song với (điện trở nối tiếp cuộn
cảm) như hình 4-3 vao từng pha.
C
Hình 4-3
Cách nối: Nối đầu đỏ của tụ với đầu đỏ điện trở, đầu đen của tụ nối đầu đen của cuộn
cảm. Lần lượt đo dòng điện trên các pha tải, dịng điện trên dây trung tính và điện áp
trên các phụ tải bằng đồng hồ multimeter. Ghi các kết quả đo được vào bảng 4-5
2. Nối máy hiện sóng như phần d. Quan sát góc lệch pha φ giữa u và i để thấy
vai trò bù cos của tụ khi mắc thêm tụ song song với phụ tải. Ghi kết quả góc
lệch pha φ vào bảng 4-5
Bảng4.5
Kết quả
U1’
U2’
U3’
I1
I2
I3
IN
Tính tốn
12,5V
12,4V
12,4V
0,17A
0,17A
0,17A
0,21A
Đo
11,03V
11,37V
11,23V
0,145A
0,151A
0,147A
0,387A
f. Mạch khơng đối xứng có phụ tải các pha khác nhau có dây trung hịa
Mắc sơ đồ mạch như hình 4-1, với phụ tải ba pha được mắc
như hình 4-4
Phụ tải pha 1 là điện trở Z1= R = 220 ohm .
Phụ tải pha 2 là cuộn cảm có Z2 = jXL = j220 ohm
Phụ tải pha 3 là tụ điện có Z3 =- jXC = -j220 ohm307
Downloaded by vu ga ()
lOMoARcPSD|18034504
Lần lượt đo dòng điện trên các pha tải, dòng điện trên
dây trung tính và điện áp trên các phụ tải bằng đồng hồ
multimeter. Ghi các kết quả đo được vào bảng 4-5
Bảng 4-6
Kết quả
U1’
U2’
U3’
Hình 4-4: Phụ tải cho phần f, g
I1
I2
I3
IN
Tính tốn
11V
12,54V
13,2V
0,05A
0,057A
0,06A
0,055A
Đo
10,8V
11,05V
11,43V
0,046A
0,053A
0,078A
0,142A
g. Mạch khơng đối xứng có phụ tải các pha khác nhau khơng có dây trung hịa
1. Phụ tải như phần f, (Hình 4-4) nhưng tháo bỏ dây trung hòa. Các thao tác đo
như phần f đã hướng dẫn. Ghi các kết quả đo vào bảng 4-7.
2. Dùng MHS quan sát góc lệch pha giữa các điện áp pha của phụ tải (như cách đo
và xác định của phần a). Bảng 4-7
Kết quả
U1’
U2’
U3’
I1
I2
I3
Tính tốn
13,2V
35,2V
35,4V
0,06A
0,16A
0,16A
Đo
17,26V
37,72V
37,41V
0,075A
0,152A
0,159A
Ghi chú: Khi dùng MHS để quan sát dạng sóng và góc pha lưu ý lỗ phích mầu đen
trên phích cắm hai lỗ là điểm chung tiếp đất, nếu cắm nhầm sẽ có thể làm chập
mạch điện E-Trả lời các câu hỏi:
- Trong hệ 3pha đối xứng điện áp các pha lệch nhau như thế nào?
+) Trong hệ 3 pha đối xứng trị số điện áp dữ nguyên và lệch pha nhau góc 120o
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
- Trong hệ 3pha đối xứng dòng điện trong dây trung hòa bằng bao nhiêu? Nếu trong thí
nghiệm đo được dịng trong dây trung hịa khác khơng thì hãy tìm ngun nhân gây ra
hiện tượng đó.
+) Dịng trên dây trung tính bằng 0
……………………………………………………………………………………………
+) Dây trung tính khác 0 khi xảy ra trường hợp lệch pha trong mạch điện 3 pha trạng
……………………………………………………………………………………………
thái không cân bằng pha
……………………………………………………………………………………………
…………………………………........................................................................................
- Tại sao tụ điện làm giảm dòng điện dây trong thí nghiệm e
+) Vì tụ điện có khả năng tích trữ điện, sự tích lũy điện tích bị chậm pha so với điện áp,
……………………………………………………………………………………………
tạo nên trở kháng của tụ điện làm giảm dòng điện dây
……………………………………………………………………………………………
Downloaded by vu ga ()
lOMoARcPSD|18034504
……………………………………………………………………………………………
- Nêu vai trò của dây trung hòa trong mạch điện 3pha nối sao?
+) Dây trung tính có vai trị cân bằng điện áp các pha trong mạch, tiết kiệm dây dẫn
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
- Số liệu đo được và kết quả tính tốn lý thuyết có sự khác nhau khơng? Giải thích
ngun nhân nếu có?
+) Số liệu đo được và kết quả tính tốn có sự khác nhau nhưng khơng chênh lệch q
……………………………………………………………………………………………
nhiều. Có thể là trong q trình tính tốn đã xảy ra sai số.
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
Downloaded by vu ga ()