Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiệm Máy Điện - Bùi Tấn Lợi

AI HOĩC Aè NễNG

TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA
KHOA IN
Bĩ MN : IN CNG NGHIP

ảã
Taỡi lióỷu hổồùng dỏựn thờ nghióỷm

MAẽY IN

Hoỹ vaỡ tón sinh vión: ................................................
Lồùp :............... Ngaỡy TN :.......................................
Thờ nghióỷm cuỡng nhoùm vồùi caùc sinh vión:
1. .....................................................
2. .....................................................
3. .....................................................
4. .....................................................
5. .....................................................
Thỏửy giaùo hổồùng dỏựn: ............................................

Nm 2005


Hỉåïng dáùn thê nghiãûm - Pháưn hỉåïng dáùn sỉí dủng

Trang 1

LÅÌI NỌI ÂÁƯU
Gi¶ng d¹y trªn c¬ së c«ng nghƯ m¸y tÝnh ngµy cµng ®−ỵc ¸p dơng réng r·i trong lÜnh
vùc gi¸o dơc v viãûc ỉïng dủng s¶n phÈm LVSIM vo thê nghiãûm lµ tiÕp cËn våïi cäng nghãû

nµy.
HƯ thèng thu thËp vµ qu¶n lý d÷ liƯu Lab-Volt (LVDAM), mét thµnh viªn cđa hä
LVSIM lµ mét thiÕt bÞ hoµn chØnh ch¹y trªn c¸c m¸y tÝnh IBM 386 t−¬ng thÝch trë lªn trong
m«i tr−êng hƯ ®iỊu hµnh Microsoft Windows. C¸c “ThiÕt bÞ ¶o” (V«n mÐt, Ampe mÐt, Wo¸t
mÐt, Oscilloscope vµ bé ph©n tÝch pha) cho phÐp ng−êi h−íng dÉn kh¶ n¨ng diƠn gi¶i dƠ dµng
c¸c kh¸i niƯm liªn quan tíi ®iƯn n¨ng mµ cho tíi nay chØ cã thĨ thĨ hiƯn b»ng s¸ch vë trun
thèng vµ c¸c h×nh vÏ.
HƯ thèng LVDAM dïng mét m«dun giao diƯn thu thËp d÷ liƯu quen thc Data
Acquisition Interface (DAI) ®Ĩ kÕt nèi c¸c m«dun cđa hƯ thèng ®iƯn c¬ Lab-Volt víi mét m¸y
tÝnh PC. PhÇn mỊm chuyªn dơng chun d÷ liƯu cđa m«dun DAI tíi c¸c thiÕt bÞ ¶o cho phÐp
®o c¸c ®¹i l−ỵng chn nh− ®iƯn ¸p, dßng ®iƯn, c«ng st vµ c¸c th«ng sè ®iƯn kh¸c. H¬n n÷a,
hƯ thèng cßn cã nhiỊu kh¶ n¨ng s½n cã kh¸c nh− quan s¸t d¹ng sãng, ph©n tÝch pha, l−u tr÷ d÷
liƯu vµ kh¶ n¨ng thĨ hiƯn c¸c ®å thÞ còng nh− chøc n¨ng lËp tr×nh, cã phÇn mỊm h−íng dÉn sư
dơng ®i kÌm.
HƯ thèng ®iƯn c¬ dïng thiÕt bÞ thÝ nghiƯm ¶o (EMS VLE), mét thµnh viªn kh¸c cđa hä
LVSIM, lµ mét phÇn mỊm m« pháng chÝnh x¸c hƯ thèng ®iƯn c¬ Lab-Volt (EMS). Còng nh−
hƯ thèng LVDAM, EMS VLE ch¹y trªn c¸c m¸y tÝnh IBM 386 t−¬ng thÝch tråí lãn trong m«i
tr−êng ®iỊu hµnh Microsoft Winodows.
M«i tr−êng lµm viƯc EMS VLE trªn mµn h×nh m¸y tÝnh lµ mét phßng thÝ nghiƯm
gièng nh− mét hƯ thèng EMS thùc. C¸c m«dun t−¬ng øng nh− trong hƯ thèng EMS cã thĨ
®−ỵc cµi ®Ỉt trong phßng thÝ nghiƯm EMS VLE vµ kÕt nèi chóng lµ c¸c d©y dÉn t¹o thµnh
m¹ch. Gièng nh− trong hƯ thèng EMS, kÝch thÝch ho¹t ®éng vµ ®¸p øng cđa c¸c m¹ch ®iƯn
®−ỵc m« pháng trong phßng thÝ nghiƯm EMS VLE cã thĨ quan s¸t trªn c¸c thiÕt bÞ ®o ®iƯn
¸p, dßng ®iƯn, tèc ®é vµ m«men.
Ti liãûu hỉåïng dáùn thê nghiãûm ny bao gäưm cạc pháưn chênh sau :
Pháưn I : Hỉåïng dáùn sỉí dủng pháưn mãưm thê nghiãûm Lab-Volt.
Pháưn II : Cạc bi thê nghiãûm Mạy âiãûn I v II.
Ti liãûu ny do Tráưn Vàn Chênh, Nguùn Häưng Anh, Nguùn Xn Ha, Bi Táún Låüi,
Lã Vàn Quûn, Nguùn Vàn Táún åí nhọm chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp viãút dỉûa trãn cå såí
ca ti liãûu thê nghiãûm Lab-Volt. Trong quạ trçnh biãn soản cọ thãø cn thiãúu sọt, nhọm

chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp mong nháûn âỉåüc sỉû âọng gọp kiãún ca âäng âo bản âc.
Cạc kiãún nháûn xẹt xin gỉíi vãư nhọm chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp - Khoa Âiãûn - Trỉåìng
Âải hc Bạch Khoa.
Chụng täi xin chán thnh cm ån.

Nhọm chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp


Hỉåïng dáùn thê nghiãûm - Pháưn hỉåïng dáùn sỉí dủng

Trang 2

Pháưn I : Hỉåïng dáùn sỉí dủng pháưn mãưm
thê nghiãûm Lab -Volt
Hỉåïng dáùn sỉí dủng pháưn mãưm thê nghiãûm Lab-Volt .

Hçnh 1-1 : Cỉía säø lm viãûc Windows 98
Ta cọ thãø khåíi âäüng pháưn mãưm Lab-Volt bàòng cạch nháúp âụp chüt vo nụt biãøu
tỉåüng Metering trãn mn hçnh Windows hồûc tỉì menu Start Windows s xút hiãûn lãn cỉía
säø lm viãûc chênh nhỉ hçnh 1-2 .
1. Giåïi thiãûu cỉía säø lm viãûc chênh Metering :
1.1. Chỉïc nàng cạc cäng củ :
1.1.1. Open : Khi nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp måí file chỉïa dỉỵ liãûu.
1.1.2. Save : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp lỉu cạc thäng säú âo
âỉåüc khi tiãún hnh thê nghiãûm vo file dỉỵ liãûu. Nãúu chỉa cọ tãn thç âàût tãn cho file
1.1.3. Print : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny dng âãø in .
1.1.4. Record Data (ghi dỉỵ liãûu) : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp
ta ghi dỉỵ liãûu âang âo âảc vo bng säú liãûu (Data Table ) v hiãøn thë säú láưn âo.
1.1.5. Data Table (bng säú liãûu ) : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny s hiãøn
thë bng säú liãûu â âo .

1.1.6. Graph : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny âãø ta måí cỉía säø Graph .
1.1.7. Oscilloscope : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny âãø ta måí cỉía säø
Oscilloscope
1.1.8. Phasor Analyzer : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny âãø ta måí cỉía säø
Phasor
1.1.9. Meter Setting : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny âãø ta måí cỉía säø
Meter Setting


Hổồùng dỏựn thờ nghióỷm - Phỏửn hổồùng dỏựn sổớ duỷng
Record

Data Table

Trang 3
Graph Oscilloscop

Phasor

Open Save Print

Hỗnh 1-2 : Cổớa sọứ laỡm vióỷc chờnh.
1.2. Chổùc nng caùc duỷng cuỷ õo lổồỡng :
1.2.1. Caùc Volt kóỳ E : duỡng õóứ õo ỳ õióỷn aùp. Chuùng coù caùc tờnh nng sau :
a. Chóỳ õọỹ õo : Ta coù hai chóỳ õọỹ õo AC hoỷc DC vaỡ coù thóứ thay õọứi bũng caùch
nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu tổồỹng AC hoỷc DC trón cổớa sọứ õo.
b. Chóỳ õọỹ hióứn thở : Ta coù hai chóỳ õọỹ hióứn thở Analog vaỡ Digital. Khi muọỳn
thay õọứi chóỳ õọỹ hióứn thở ta nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt khung hióứn thở thỗ noù seợ chuyóứn chóỳ õọỹ.
Khi muọỳn õo thỗ ta phaới nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu tổồỹng E trón cổớa sọứ õo lổồỡng .
1.2.2. Caùc Ampe kóỳ I : duỡng õóứ õo doỡng õióỷn . Chuùng coù caùc tờnh nng sau :

a. Chóỳ õọỹ õo : Ta coù hai chóỳ õọỹ õo AC hoỷc DC vaỡ coù thóứ thay õọứi bũng caùch
nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu tổồỹng AC hoỷc DC trón cổớa sọứ õo.
b. Chóỳ õọỹ hióứn thở : Ta coù hai chóỳ õọỹ hióứn thở Analog vaỡ Digital. Khi muọỳn
thay õọứi chóỳ õọỹ hióứn thở ta nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt khung hióứn thở thỗ noù seợ chuyóứn chóỳ õọỹ.
Khi muọỳn õo thỗ ta phaới nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu tổồỹng I .
1.2.3. ọửng họử õo cọng suỏỳt PQS : Caùc õọửng họử naỡy duỡng õóứ õo cọng suỏỳt cuớa caùc
thióỳt bở khi tióỳn haỡnh thờ nghióỷm . Chuùng coù caùc tờnh nng sau :
a. Chóỳ õọỹ õo : Coù 3 chóỳ õọỹ õo, õo P hoỷc Q hoỷc S. Khi muọỳn õo P hoỷc Q
hoỷc S thỗ ta click lón trón bióứu tổồỹng õóứ choỹn chóỳ õọỹ õo phuỡ hồỹp.
b. Chóỳ õọỹ hióứn thở : Ta coù hai chóỳ õọỹ hióứn thở Analog vaỡ Digital. Khi muọỳn
thay õọứi chóỳ õọỹ hióứn thở ta nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt khung hióứn thở thỗ noù seợ chuyóứn chóỳ õọỹ.


Hỉåïng dáùn thê nghiãûm - Pháưn hỉåïng dáùn sỉí dủng

Trang 4

1.2.4. Âäưng häư âo mämen T : Âäưng häư ny dng âãø âo momen ca âäüng cå khi tiãún
hnh thê nghiãûm . Chụng cọ cạc tênh nàng sau :
a. Chãú âäü âo : Cọ 2 chãú âäü âo N hồûc NC. Khi mún âo N hồûc NC thç ta nháúp lãn
trãn biãøu tỉåüng âãø chn chãú âäü âo ph håüp.
b. Chãú âäü hiãøn thë : Ta cọ hai chãú âäü hiãøn thë Analog v Digital. Khi mún thay âäøi
chãú âäü hiãøn thë ta nháúp chüt vo nụt khung hiãøn thë thç nọ s chuøn chãú âäü.
1.2.5. Âäưng häư âo täúc âäü N : Âäưng häư ny dng âãø âo täúc âäü n ca âäüng cå khi thê
nghiãûm. Chụng cọ cạc tênh nàng sau :
Chãú âäü hiãøn thë : Ta cọ hai chãú âäü hiãøn thë Analog v Digital. Khi mún thay âäøi
chãú âäü hiãøn thë ta nháúp chüt vo nụt khung hiãøn thë thç nọ s chuøn chãú âäü.
1.2.6. Cỉía säø láûp trçnh A, B, C : Cho phẹp ta tiãún hnh láûp trçnh trãn cỉía säø ny.
Khi tiãún hnh thê nghiãûm ty theo tỉìng u cáưu ca bi thê nghiãûm ta tiãún hnh måí cạc
ca säø âo lỉåìng hay cạc cỉía säø chỉïc nàng khạc.

2. Giåïi thiãûu cỉía säø lm viãûc Data Table.
Khi mún xem cạc dỉỵ liãûu â tiãún hnh thê nghiãûm ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng
Data Table trãn cỉía säø lm viãûc chênh s xút hiãûn cỉía säø lm viãûc nhỉ hçnh 1-3 :
Insert Line Delete Line

Clear all Data Metering

Hçnh 1-3 : Cỉía säø lm viãûc Data Table
2.1. Chỉïc nàng ca cạc cäng củ :


Hổồùng dỏựn thờ nghióỷm - Phỏửn hổồùng dỏựn sổớ duỷng

Trang 5

2.1.1. Insert Line (Cheỡn haỡng ) : Khi nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu tổồỹng naỡy cho
pheùp ta cheỡn thóm mọỹt haỡng vaỡo trong baớng dổợ lióỷu
2.1.2. Delete Line ( Xoùa haỡng ) : Khi nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu tổồỹng naỡy cho
pheùp ta xoùa mọỹt haỡng trong baớng dổợ lióỷu.
2.1.3. Clear all Data : Khi ta nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu twồỹng naỡy cho pheùp ta
xoùa tỏỳt caớ sọỳ lióỷu trong baớng dổợ lióỷu .
2.1.4. Metering : Khi ta nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu tổồỹng naỡy cho pheùp ta quay trồớ
vóử cổớa sọứ laỡm vióỷc chờnh.
2.2. Hổồùng dỏựn sổớ duỷng :
2.1.1. Khi chuùng ta muọỳn thóm mọỹt haỡng vaỡo trổồùc mọỹt haỡng naỡo trong baớng sọỳ
lióỷu ta õaùnh dỏỳu haỡng õoù vaỡ sau õoù click bióứu tổồỹng Insert Line. Sau õoù nhỏỷp caùc sọỳ lióỷu vaỡo
tổỡng ọ sọỳ lióỷu cuớa haỡng õoù.
2.2.2. Khi chuùng ta muọỳn xoùa mọỹt haỡng vaỡo trổồùc mọỹt haỡng naỡo trong baớng sọỳ
lióỷu ta õaùnh dỏỳu haỡng õoù vaỡ sau õoù click caùc bióứu tổồỹng Delete Line.
2.2.3. Khi chuùng ta muọỳn xoùa baớng sọỳ lióỷu ta click caùc bióứu tổồỹng Clear all

Data.
2.2.4. Khi chuùng laỡm vióỷc xong vồùi cổớa sọứ Data table muọỳn quay trồớ lai vồùi cổớa
sọứ laỡm vióỷc chờnh ta nhỏỳp chuọỹt vaỡo nuùt bióứu tổồỹng Metering.
3. Giồùi thióỷu cổớa sọứ laỡm vióỷc Graph .
Line
G

Scatter Graph Metering

Hỗnh 1- 4 : Cổớa sọứ laỡm vióỷc Graph.


Hỉåïng dáùn thê nghiãûm - Pháưn hỉåïng dáùn sỉí dủng

Trang 6

Khi ta mún biãøu diãùn cạc âỉåìng âàûc tênh ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng Graph trãn
cỉía säø lm viãûc chênh s xút hiãûn cỉía säø lm viãûc nhỉ hçnh v 1-4 .
3.1. Chỉïc nàng ca cạc cäng củ :
3.1.1. Line graph : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp ta chn
biãøu diãùn cạc âỉåìng âàûc tênh dỉåïi dảng âỉåìng .
3.1.2. Scatter Graph : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp ta
chn biãøu diãùn cạc âỉåìng âàûc tênh dỉåïi dảng âiãøm.
3.1.3. Metering : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp ta quay tråí
vãư cỉía säø lm viãûc chênh.
3.1.4. Y-axis : Cäüt ny cho phẹp ta chn cạc âải lỉåüng biãøu diãùn trãn trủc tung .
Ta cọ thãø chn nhiãưu âải lỉåüng cng lục.
3.1.5. X-axis : Cäüt ny cho phẹp ta chn âải lỉåüng biãøu diãùn trãn trủc honh. Ta
chè cọ thãø chn duy nháút mäüt âải lỉåüng.
3.2. Hỉåïng dáùn sỉí dủng :

Hçnh 1- 5 : Cỉía säø lm viãûc Oscilloscope
Trỉåïc tiãn chụng ta phi xạc âënh mäúi quan hãû giỉỵa cạc âải lỉåüng trong âàûc tênh. Ta
chn trãn cäüt Y-axis v X-axis cạc âải lỉåüng cáưn biãøu diãùn. Sau âọ ta chn dảng biãøu diãùn v
kêch chüt vo biãøu tỉåüng âọ âãø biãøu diãùn.


Hỉåïng dáùn thê nghiãûm - Pháưn hỉåïng dáùn sỉí dủng

Trang 7

Khi chụng lm viãûc xong våïi cỉía säø Graph mún quay tråí lai våïi cỉía säø lm viãûc
chênh ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng Metering.
4. Giåïi thiãûu cỉía säø lm viãûc Oscilloscope :

Khi chụng ta mún hiãøn thë cạc dảng sọng ca cạc âải lỉåüng E, I khi thê nghiãûm
thç ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng Oscilloscope trãn cỉía säø lm viãûc chênh s xút
hiãûn cỉía säø lm viãûc Oscilloscope nhỉ hçnh 1-5 :
4.1. Giåïi thiãûu cạc cỉía säø con :
4.1.1. Cỉía säø Channel : Cạc cỉía säø ny l cạc ng vo ca tên hiãûu ngoi. Nọ
cọ cạc chỉïc nàng sau :
a. Input : Biãøu tỉåüng ny cho phẹp ta lỉûa chn tên hiãûu âáưu vo ca
Oscilloscope.
b. Thanh cún : Cho phẹp ta thay âäøi biãn âäü ca cạc tên hiãûu âáưu vo.
c. DC Coupling : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp ta hiãøn
thë dảng sọng DC
d. AC Coupling : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp ta hiãøn
thë dảng sọng AC
e. Gn Coupling : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp ta hiãøn
thë dảng sọng Gnd

4.1.2 Time Base : Hiãøn thë giạ trë âäü räüng ca mäüt ä ngang trãn mn hçnh cọ giạ
trë l s/div. Ta cọ thãø thay âäøi giạ trë âäü låïn ca nọ bàòng thanh cún.
4.1.3 Refresh : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho phẹp hiãøn thë dảng
sọng ca cạc âải lỉåüng tải mäüt thåìi âiãøm nháút âënh.
4.1.4 Continuons Resresh : Khi ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng ny cho
phẹp ta hiãøn thë cạc dảng sọng liãn tủc.
4.1.5 Wareform Data : Hiãøn thë bng thäng säú vãư biãn âäü v táưn säú ca cạc giạ
trë hiãøn thë dảng sọng trãn Oscilloscope.
4.2.

Hỉåïng dáùn sỉí dủng :

Trỉåïc tiãn ta xạc âënh cạc âải lỉåüng cáưn hiãøn thë dảng sọng. Ta chn trãn cạc kãnh vo
Input cạc âải lỉåüng cáưn hiãøn thë v chn biãn âäü thêch håüp cho cạc âải lỉåüng.
Tiãúp tủc ta chn giạ trë âäü låïn Time Base v nháúp chüt vo nụt biãøu tüng Refresh
Continuons hồûc Resresh âãø hiãøn thë.
Khi lm viãûc xong våïi cỉía säø Oscilloscope mún quay tråí lải våïi cỉía säø lm viãûc
chênh ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng Metering
5. Giåïi thiãûu cỉía säø lm viãûc Phasor Analyzer :
Khi mún hiãøn thë xem gọc lãûch giỉỵa cạc âải lỉåüng âo lỉåìng ta nháúp chüt vo nụt
biãøu tỉåüng Phasor Analyzer.Trãn cỉía säø lm viãûc chênh xút hiãûn mn hçnh lm viãûc Phasor
Analyzer nhỉ hçnh trãn :
5.1. Giåïi thiãûu cạc cỉía säø con :
5.1.1. Voltage: Cho phẹp ta chn cạc pha cáưn biãøu diãùn E1, E2, E3 ,, cọ thãø thay
âäøi tè lãû âäü låïn biãn âäü ca cạc pha bàòng thanh cún.


Hỉåïng dáùn thê nghiãûm - Pháưn hỉåïng dáùn sỉí dủng

Trang 8

5.1.2. Current : Cho phẹp ta chn cạc dng cáưn biãøu diãùn I1, I2, I3 , cọ thãø thay
âäøi tè lãû âäü låïn biãn âäü ca cạc dng bàòng thanh cún.
5.1.3. Reference Phasor : Cho phẹp ta chon mäüt âải lỉåüng lm gäúc trãn màût
phàóng pha, cạc âải lỉåüng khạc so pha våïi âải lỉåüng ny.
5.1.4. Phasor Data : Bng hiãøn thë giạ trë biãn âäü v gọc pha ca cạc âải lỉåüng .

Hçnh 1- 6 : Cỉía säø lm viãûc Phasor Analyzer
5.2.
Hỉåïng dáùn sỉí dủng :
Trỉåïc tiãn ta phi xạc âënh âải lỉåüng lm gäúc trãn màût phàóng pha bàòng cạch nháúp vo
biãøu tỉåüng Source âãø chn. Sau âọ ta xạc âënh cạc âải lỉåüng cáưn biãøu diãùn trãn cỉía säø con
Voltage v Current .
Khi lm viãûc xong våïi cỉía säø Phasor Analyzer mún quay tråí lải våïi cỉía säø lm viãûc
chênh ta nháúp chüt vo nụt biãøu tỉåüng Metering .

]\ [^


1

Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp

Giạo trçnh

MẠY ÂIÃÛN 1

Biãn soản: Bi Táún Låüi

Chỉång 3

QUAN HÃÛ ÂIÃÛN TỈÌ TRONG MBA
Trong chỉång ny chụng ta s nghiãn cỉïu sỉû lm viãûc ca mba lục ti âäúi
xỉïng v mi váún âãư cọ liãn quan âãưu âỉåüc xẹt trãn mäüt pha ca mba ba pha hay
trãn mba mäüt pha.
3.1. CẠC PHỈÅNG TRÇNH CÁN BÀỊNG CA MẠY BIÃÚN ẠP
Âãø tháúy r quạ trçnh nàng lỉåüng trong mba, ta hy xẹt cạc quan hãû âiãûn tỉì
trong trỉåìng håüp ny.
3.1.1. Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp (sââ)
Φ
i1

∼

+
u1
_

i2
_
Φt1
Φt2

u2
+

Zt

Hçnh 3.1 Tỉì thäng mba mäüt pha hai dáy qún

Trãn hçnh 3.1 trçnh by mba mäüt pha hai dáy qún, trong âọ dáy qún så cáúp
näúi våïi ngưn, cọ säú vng N1, dáy qún thỉï cáúp näúi våïi ti cọ täøng tråí Zt, cọ säú
vng N2. Khi näúi âiãûn ạp u1 vo dáy qún så cáúp, trong dáy qún så cáúp cọ dng
âiãûn i1 chảy qua. Nãúu phêa thỉï cáúp cọ ti thç trong dáy qún thỉï cáúp s cọ dng
âiãûn i2 chảy qua. Cạc dng âiãûn i1 v i2 s tảo nãn stâ så cáúp i1N1 v stâ thỉï cáúp
i2N2. Pháưn låïn tỉì thäng do hai stâ i1N1 v i2N2 sinh ra âỉåüc khẹp mảch qua li thẹp
mọc vng våïi c dáy qún så cáúp v thỉï cáúp âỉåüc gi l tỉì thäng chênh Φ. Tỉì
thäng chênh Φ gáy nãn trong cạc dáy qún så cáúp v thỉï cáúp nhỉỵng sââ e1 v e2
nhỉ â biãút åí chỉång 2 nhỉ sau :


2

e1 = N 1

d
d
= 1 ;
dt
dt

(3.1a)

e2 = N 2

d
d
= 2 .
dt

dt

(3.1b)

trong õoù 1 = N1 vaỡ 2 = N2 laỡ tổỡ thọng moùc voỡng vồùi dỏy quỏỳn sồ cỏỳp vaỡ thổù
cỏỳp ổùng vồùi tổỡ thọng chờnh .
Ngoaỡi tổỡ thọng chờnh chaỷy trong loợi theùp, trong mba caùc stõ i1N1 vaỡ i2N2 coỡn
sinh ra tổỡ thọng taớn t1 vaỡ t2. Tổỡ thọng taớn khọng chaỷy trong loợi theùp maỡ moùc
voỡng vồùi khọng gian khọng phaới vỏỷt lióỷu sừt tổỡ nhổ dỏửu bióỳn aùp, vỏỷt lióỷu caùch õióỷn
... Vỏỷt lióỷu nỏửy coù õọỹ tổỡ thỏứm beù, do õoù tổỡ thọng taớn nhoớ hồn rỏỳt nhióửu so vồùi tổỡ
thọng chờnh vaỡ tổỡ thọng taớn moùc voỡng vồùi dỏy quỏỳn sinh ra noù. Tổỡ thọng taớn t1
do doỡng õióỷn sồ cỏỳp i1 gỏy ra vaỡ tổỡ thọng taớn t2 do doỡng õióỷn thổù cỏỳp i2 gỏy ra.
Caùc tổỡ thọng taớn t1 vaỡ t2 bióỳn thión theo thồỡi gian nón cuợng caớm ổùng trong dỏy
quỏỳn sồ cỏỳp sõõ taớn et1 vaỡ thổù cỏỳp sõõ taớn et2, maỡ trở sọỳ tổùc thồỡi laỡ:
d t 1
d
(3.2a)
e t1 = N 1
= t1 ;
dt
dt
d t 2
d
(3.2b)
et2 = N 2
= t2 .
dt
dt
Trong õoù: t1 = N1 t1 laỡ tổỡ thọng taớn moùc voỡng vồùi dỏy quỏỳn sồ cỏỳp;
t 2 = N 2 t 2 laỡ tổỡ thọng taớn moùc voỡng vồùi dỏy quỏỳn thổù cỏỳp.

Do tổỡ thọng taớn moùc voỡng vồùi khọng gian khọng phaới vỏỷt lióỷu sừt tổỡ nón tố lóỷ
vồùi doỡng õióỷn sinh ra noù :
t1 = L t1i1 ;

(3.3a)

t 2 = L t 2 i 2

(3.3b)

Trong õoù: Lt1 vaỡ Lt2 laỡ õióỷn caớm taớn cuớa dỏy quỏỳn sồ cỏỳp vaỡ thổù cỏỳp.
Thóỳ (3.3) vaỡo (3.2a,b), ta coù:
di
e t1 = L t1 1
dt
di
e t 2 = L t 2 2
dt
Bióựu dióựn (3.4) dổồùi daỷng phổùc sọỳ :
E& t1 = jL t1&I1 = jx 1&I1 ;

E& t 2 = jL t 2 &I 2 = jx 2 &I 2
trong õoù: x1 = Lt1 laỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn sồ cỏỳp,
x2 = Lt2 laỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn thổù cỏỳp.

(3.4a)
(3.4b)

(3.5a)

(3.5b)


3

1. Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp dáy qún så cáúp :

Xẹt mảch âiãûn så cáúp gäưm ngưn âiãûn ạp u1, sỉïc âiãûn âäüng e1, sââ tn ca dáy
qún så cáúp et1, âiãûn tråí dáy qún så cáúp r1. Ạp dủng âënh lût Kirchhoff 2 ta cọ
phỉång trçnh âiãûn ạp så cáúp viãút dỉåïi dảng trë säú tỉïc thåìi l:
(3.6a)
u1 = - e1 - et1 + r1i1
Biãøu diãùn (3.6) dỉåïi dảng säú phỉïc:
& 1 = −E& 1 − E& t1 + r1&I1
U
(3.6b)
Thay (3.5a) vo (3.6b), ta cọ :
& 1 = −E& 1 + jx 1&I1 + r1&I1
U
& 1 = −E& 1 + ( r1 + jx 1 )&I1 = −E& 1 + Z1&I1
U

(3.7)

trong âọ: Z1 = r1 + jx1 l täøng tråí phỉïc ca dáy qún så cáúp.
Z1&I1 l âiãûn ạp råi trãn dáy qún så cáúp.
Cn
2. Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp dáy qún thỉï cáúp

Mảch âiãûn thỉï cáúp gäưm sỉïc âiãûn âäüng e2, sỉïc âiãûn âäüng tn dáy qún thỉï cáúp

et2, âiãûn tråí dáy qún thỉï cáúp r2, âiãûn ạp åí hai âáưu ca dáy qún thỉï cáúp l u2. Ạp
dủng âënh lût Kirchhoff 2 ta cọ phỉång trçnh âiãûn ạp thỉï cáúp viãút dỉåïi dảng trë säú
tỉïc thåìi l:
(3.8a)
u2 = e2 + et2 - r2i2
Biãøu diãùn (3.8) dỉåïi dảng säú phỉïc:
& 2 = E& 2 + E& t 2 − r2 &I 2
U
(3.8b)
Thay (3.5b) vo (3.8b), ta cọ :
& 2 = E& 2 − jx 2 &I 2 − r2 &I 2
U
& 2 = E& 2 − ( r2 + jx 2 )&I 2 = E& 2 − Z 2 &I 2
U
trong âọ Z2 = r2 + jx2 l täøng tråí phỉïc ca dáy qún thỉï cáúp.
Z 2 &I 2 l âiãûn ạp råi trãn dáy qún thỉï cáúp.
Cn
& 2 = Z t &I 2
Màût khạc ta cọ: U

(3.9)
(3.10)

(3.11)

3.1.2. Phỉång trçnh cán bàòng dng âiãûn

Âënh lût Ohm tỉì (0.6), ạp dủng vo mảch tỉì (hçnh 3.1) cho ta:
N1i1 - N2i2 = Rμ Φ

(3.12)

Trong biãøu thỉïc (3.7), thỉåìng Z1&I1 << E& 1 nãn E1 ≈ U1. Váûy theo cäng thỉïc
(2.6) tỉì thäng cỉûc âải trong li thẹp:
U1
Φm =
4,44fN1

(3.13)

ÅÍ âáy U1 = U1âm, tỉïc l U1 khäng âäøi, theo (3.13) tỉì thäng Φm cng khäng âäøi.
Do âọ vãú phi ca (3.12) khäng phủ thüc dng i1 v i2, nghéa l khäng phủ thüc


4

chãú âäü lm viãûc ca mba. Âàûc biãût trong chãú âäü khäng ti dng i2 = 0 v i1 = i0 l
dng âiãûn khäng ti så cáúp. Ta suy ra:
N1i1 + N2i2 = N1i0
N &I + N &I = N &I

Hay:

1 1

2 2

(3.14)
(3.15)

1 0

Chia hai vãú cho N1 v chuøn vãú, ta cọ:
&I1 = &I 0 + (−&I 2 N 2 ) = &I 0 + ( −&I '2 )
N1

(3.16)

&I
N
trong âọ: &I '2 = 2 l dng âiãûn thỉï cáúp qui âäøi vãư phêa så cáúp, cn k = 1 .
k
N2
Tỉì (3.16) ta tháúy ràòng: dng âiãûn så cáúp &I1 gäưm hai thnh pháưn, thnh pháưn
dng âiãûn khäng âäøi &I 0 dng âãø tảo ra tỉì thäng chênh Φ trong li thẹp mba, thnh
pháưn dng âiãûn &I'2 dng âãø b lải dng âiãûn thỉï cáúp &I 2 , tỉïc l cung cáúp cho ti.
Khi ti tàng thç dng âiãûn &I 2 tàng, nãn &I'2 tàng v dng âiãûn &I1 cng tàng lãn.
Tọm lải, mä hçnh toạn ca mba nhỉ sau:
& 1 = −E& 1 + Z1&I1
U

(3.17a)

& 2 = E& 2 − Z 2 &I 2
U

(3.17b)

&I1 = &I 0 + &I '2

(3.17c)

3.2. MẢCH ÂIÃÛN THAY THÃÚ CA MẠY BIÃÚN ẠP
Âãø âàûc trỉng v tênh toạn cạc quạ trçnh nàng lỉåüng xy ra trong mba, ngỉåìi ta
thay mảch âiãûn v mảch tỉì ca mba bàòng mäüt mảch âiãûn tỉång âỉång gäưm cạc
âiãûn tråí v âiãûn khạng âàûc trỉng cho mba gi l mảch âiãûn thay thãú mba.

i1

+
u1
−

r1

Φ

L1t

+

i2

+

e2

e1

−

−

r2

L2t
u2

Zt

(a)
Hçnh 3-2. MBA khäng tỉì thäng tn v täøn hao trong dáy qún

Trãn hçnh 3.2a trçnh by MBA m täøn hao trong dáy qún v tỉì thäng tn
âỉåüc âàûc trỉng bàòng âiãûn tråí R v âiãûn cm L màõc näúi tiãúp våïi dáy qún så v thỉï
cáúp. Âãø cọ thãø näúi trỉûc tiãúp mảch så cáúp v thỉï cáúp våïi nhau thnh mäüt mảch âiãûn,


5

caùc dỏy quỏỳn sồ cỏỳp vaỡ thổù cỏỳp phaới coù cuỡng mọỹt cỏỳp õióỷn aùp. Trón thổỷc tóỳ, õióỷn aùp
cuớa caùc dỏy quỏỳn õoù laỷi khaùc nhau. Vỗ vỏỷy phaới qui õọứi mọỹt trong hai dỏy quỏỳn vóử
dỏy quỏỳn kia õóứ cho chuùng coù cuỡng mọỹt cỏỳp õióỷn aùp. Muọỳn vỏỷy hai dỏy quỏỳn phaới
coù sọỳ voỡng dỏy nhổ nhau. Thổồỡng ngổồỡi ta qui õọứi dỏy quỏỳn thổù cỏỳp vóử dỏy quỏỳn
sồ cỏỳp, nghộa laỡ coi dỏy quỏỳn thổù cỏỳp coù sọỳ voỡng dỏy bũng sọỳ voỡng dỏy cuớa dỏy
quỏỳn sồ cỏỳp. Vióỷc qui õọứi chố õóứ thuỏỷn tióỷn cho vióỷc nghión cổùu vaỡ tờnh toaùn mba,
vỗ vỏỷy yóu cỏửu cuớa vióỷc qui õọứi laỡ quaù trỗnh vỏỷt lyù vaỡ nng lổồỹng xaớy ra trong maùy
mba trổồùc vaỡ sau khi qui õọứi laỡ khọng õọứi.
3.2.1. Qui õọứi caùc õaỷi lổồỹng thổù cỏỳp vóử sồ cỏỳp.

Nhỏn phổồng trỗnh (3.15b) vồùi k, ta coù:
&
&
& 2 = kE& 2 (k 2 Z 2 ) I 2 = (k 2 Z t ) I 2
kU
k
k
ỷt :
E& '2 = kE& 2

(3.18)
(3.19)

& '2 = kU
&2
U

(3.20)

&I '2 = &I 2 / k

(3.21)

Z '2 = k 2 Z 2 ; r2' = k 2 r2 ; x '2 = k 2 x 2

(3.22)

Z 't = k 2 Z t ; rt' = k 2 rt ; x 't = k 2 x t

(3.23)

Phổồng trỗnh (3.12b) vióỳt laỷi thaỡnh:
& ' = E& ' Z ' &I ' = Z ' &I '
U
2
2
2 2
t 2

(3.24)

& '2 , &I '2 , Z '2 , Z 't tổồng ổùng laỡ sõõ, õióỷn aùp, doỡng õióỷn, tọứng trồớ
Trong õoù: E& '2 , U

dỏy quỏỳn vaỡ tọứng trồớ taới thổù cỏỳp qui õọứi vóử sồ cỏỳp.
Toùm laỷi mọ hỗnh toaùn mba sau khi qui õọứi laỡ :
& 1 = E& 1 + Z1&I1
U

(3.25a)

& ' = E& ' Z ' &I ' = Z ' &I
U
2
2
2 2
t 2

(3.25b)

&I = &I + (&I ' )
1
0
2

(3.25c)

3.2.2. Maỷch õióỷn thay thóỳ chờnh xaùc cuớa MBA.

Dổỷa vaỡo hóỷ phổồng trỗnh qui õọứi (3.25a,b,c) ta suy ra mọỹt maỷch õióỷn tổồng
ổùng goỹi laỡ maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa MBA nhổ trỗnh baỡy trón hỗnh 3.3.
Xeùt phổồng trỗnh (3.23a), vóỳ phaới phổồng trỗnh coù Z1 &I1 laỡ õióỷn aùp rồi trón tọứng trồớ
dỏy quỏỳn sồ cỏỳp Z1 vaỡ E& 1 laỡ õióỷn aùp rồi trón tọứng trồớ Zm, õỷc trổng cho tổỡ thọng
chờnh vaỡ tọứn hao sừt tổỡ. Tổỡ thọng chờnh do doỡng õióỷn khọng taới sinh ra, do õoù ta coù
thóứ vióỳt :


6

E& 1 = ( rm + jx m )&I 0 = Z m &I 0

(3.26)

trong õoù: Zm = rm + jxm laỡ tọứng trồớ tổỡ hoùa õỷc trổng cho maỷch tổỡ.
rm laỡ õióỷn trồớ tổỡ hoùa õỷc trổng cho tọứn hao sừt tổỡ.
pFe = rm I02

(3.27)

xm laỡ õióỷn khaùng tổỡ hoùa õỷc trổng cho tổỡ thọng chờnh .

&I1

r1

x1

r2

(&I '2 )

x2

+

+

&I
o



&1
U

E& 1

rm

& '2

U





xm

Zt

+

Hỗnh 3-3. Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa MBA mọỹt pha hai dỏy quỏỳn

3.2.3. Maỷch õióỷn thay thóỳ gỏửn õuùng cuớa MBA.

Trón thổỷc tóỳ thổồỡng tọứng trồớ nhaùnh tổỡ hoùa rỏỳt lồùn (Zm >> Z1 vaỡ Z2), do õoù
trong nhióửu trổồỡng hồỹp coù thóứ boớ qua nhaùnh tổỡ hoùa (Zm = ) vaỡ thaỡnh lỏỷp laỷi sồ õọử
thay thóỳ gỏửn õuùng trỗnh baỡy trón hỗnh 3.3a.
Khi boớ qua tọứng trồớ nhaùnh tổỡ hoùa, ta coù:
Zn = Z1 + Z2 = rn + jxn

(3.28)

Trong õoù Zn = rn + jxn laỡ tọứng trồớ ngừn maỷch cuớa mba; rn = r1 + r2 laỡ õióỷn trồớ ngừn
maỷch cuớa mba; xn = x1 + x2 laỡ õióỷn khaùng ngừn maỷch cuớa mba.
Trong MBA thổồỡng rn << xn, nón coù thóứ boớ qua õióỷn trồớ ngừn maỷch (rn = 0).
Trong trổồỡng hồỹp naỡy maỷch õióỷn thay thóỳ MBA trỗnh baỡy trón hỗnh 3.3b.
&I1

jxn

rn

&1
U

&I '2

& '2 Zt
U

(a)

&I1

jxn

&1
U

&I '2

& '2 Zt
U

(b)

Hỗnh 3-3. Maỷch õióỷn tổồng õổồng gỏửn õuùng cuớa MBA mọỹt pha hai dỏy quỏỳn

7

3.3. ệ THậ VECT CUA MAẽY BIN AẽP
Veợ õọử thở vectồ cuớa mba nhũm muỷc õờch thỏỳy roợ quan hóỷ vóử trở sọỳ vaỡ goùc lóỷch
& , &I , ... trong MBA, õọửng thồỡi õóứ thỏỳy roợ õổồỹc
& ,U
pha giổợa caùc õaỷi lổồỹng vỏỷt lyù
sổỷ thay õọứi caùc õaỷi lổồỹng vỏỷt lyù õoù ồớ caùc chóỳ õọỹ laỡm vióỷc khaùc nhau.

jx 1&I1
r1&I1 &I
1
E& 1

&1
U

Z1&I1

1


2

r2' &I '2
jx '2 &I '2

&I '2

&I 0

1

&I 0

&I'2

jx 1&I1 &
r1I1
&1
U
E& 1
Z1&I1
&I1
&I '2


Z '2 &I '2

&

& '2
U

r2' &I '2

E& 1

&I'2

2

& '2
U

&

E& 1

jx '2 &I'2

Hỗnh 3-4 ọử thở vector cuớa maùy bióỳn aùp
a, Taới tờnh caớm; b. Taới tờnh dung

Hỗnh 3-4a laỡ õọử thở vectồ mba trong trổồỡng hồỹp phuỷ taới coù tờnh chỏỳt õióỷn caớm.
ọử thở vectồ õổồỹc veợ dổỷa vaỡo caùc phổồng trỗnh cỏn bũng õióỷn aùp vaỡ stõ cuớa MBA.
Caùch veợ õọử thở vectồ nhổ sau :
& m theo chióửu dổồng truỷc hoaỡnh truỷc hoaỡnh.
+ ỷt vectồ tổỡ thọng
& mọỹt goùc .
+ Veợ vectồ doỡng õióỷn khọng taới &I ,vổồỹt trổồùc
0

+ Veợ caùc vectồ sõõ E& 1 vaỡ

E& '2

m

& m sinh ra, chỏỷm sau noù mọỹt goùc 90o.
= E& 1 do

& '2 mọỹt goùc 2.
+ Do taới coù tờnh õióỷn caớm nón doỡng õióỷn &I '2 chỏỷm sau E
2 = arctg

x '2 + x 't
r2' + rt'

(3.29)

+ Theo phổồng trỗnh (3.25c), ta veợ vectồ doỡng õióỷn &I1 bũng vectồ doỡng õióỷn
&I cọỹng vồùi vectồ doỡng õióỷn ( &I '2 ) .
0

+ Veợ caùc vectồ khaùc dổỷa vaỡo caùc phổồng trỗnh cỏn bũng (3.25a,b).
ọử thở vectồ mba khi phuỷ taới coù tờnh dung veợ tổồng tổỷ, nhổng doỡng õióỷn &I '2

& '2 mọỹt goùc 2 (hỗnh 3-4b).
vổồỹt trổồùc E


8

Âäư thë vectå âån gin mba

&1
U

Trong så âäư thay thãú gáưn âụng (hçnh 33a), ta cho l dng âiãûn &Io = 0 , nãn : &I1 = −&I '2 .

Z n &I1

jx n &I1
rn &I1
& '2 )
(− U

Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp :
& 1 = −U
& '2 + &I1Z n
U

3-5o

(3.30)

ϕ2

Ta v âỉåüc âäư thë vector tỉång ỉïng khi
phủ ti cọ tênh cm nhỉ hçnh 3.5.

&I1 = −&I '2

Hçnh 3-5 Âäư thë vectå âån gin mba

3.4. XẠC ÂËNH CẠC THAM SÄÚ CA MẠY BIÃÚN ẠP
Cạc tham säú ca MBA cọ thãø xạc âënh bàòng thê nghiãûm hồûc bàòng tênh toạn.
3.4.1. Xạc âënh cạc tham säú bàòng thê nghiãûm

Hai thê nghiãûm dng âãø xạc âënh cạc tham säú l thê nghiãûm khäng ti v thê
nghiãûm ngàõn mảch.
1. Thê nghiãûm khäng ti mba.

Chãú âäü khäng ti mba l chãú âäü m thỉï cáúp håí mảch (I2 = 0), cn så cáúp âỉåüc
cung cáúp båíi mäüt âiãûn ạp U1. Trãn hçnh 3.6 l mảch âiãûn thay thãú mạy biãún ạp khi
khäng ti.
r1

r’2

x1

&I = &I 0
&1 1
U
− E& 1

x’2 &I 2 = 0

&I 0

rm

A

xm

Hçnh 3-6. Så âäư thay thãú mba khi khäng ti

W
V

V

Hçnh 3-7. Så âäư thê nghiãûm khäng ti

Khi khäng ti (hinh 3.6) dng âiãûn thỉï cáúp I2 = 0, ta cọ phỉång trçnh l:
& 1 = −E& 1 + &I 0 Z1
U
(3.31a)
hồûc

& 1 = &I 0 (Z1 + Z m ) = &I 0 Z 0
U

trong âọ: Z0 = Z1 + Zm = ro + jxo l täøng tråí khäng ca ti mba;
ro = r1 + rm l âiãûn tråí khäng ca ti mba;
xo = x1 + xm l âiãûn khạng khäng ca ti mba;

(3.31b)


9

Âãø xạc âënh hãû säú biãún ạp k, täøn hao sàõt tỉì trong li thẹp pFe, v cạc thäng säú
ca mba åí chãú âäü khäng ti, ta thê nghiãûm khäng ti. Så âäư näúi dáy âãø thê nghiãûm
khäng ti nhỉ trãn hçnh 3.7. Âàût âiãûn ạp U1 = U1âm vo dáy qún så cáúp, thỉï cáúp
håí mảch, cạc dủng củ âo cho ta cạc säú liãûu sau: oạt kãú W âo âỉåüc P0 l cäng sút

khäng ti; Ampe kãú âo I0 l dng âiãûn khäng ti; cn vän kãú näúi phêa så cáúp v thỉï
cáúp láưn lỉåüc âo U1âm v U20 l âiãûn ạp så cáúp v thỉï cáúp.
Tỉì cạc säú liãûu âo âỉåüc, ta tênh :
a) Tè säú biãún ạp k:
U
N
E
k = 1 = 1 ≈ 1âm
N2 E2
U 20

(3.32)

&1
U
Z1&I o

jx 1&I o
r1&I o

− E& 1

b) Dng âiãûn khäng ti pháưn tràm
i0 % =

I0
I1dm

100 = 1% ÷ 10% (3.33)

ϕo

&I 0
α

φ&

c) Täøng tråí nhạnh tỉì hoạ
+ Âiãûn tråí khäng ti :
P
ro = r1 + rm = 2o
Io

(3.34)

Âiãûn tråí tỉì họa rm >> r1 nãn láúy gáưn âụng bàòng:
rm = r0

(3.35)

&1 =E
& '2
E
Hçnh 3.8 Âäư thë vectå ca
MBA khäng ti

+ Täøng tråí khäng ti :
Z0 =

U1dm

I0

(3.36)

+ Âiãûn khạng khäng ti :
x 0 = x 1 + x m = Z 02 − r02

(3.37)

Âiãûn khạng tỉì họa xm >> x1 nãn láúy gáưn âụng bàòng:
xm = x0

(3.38)

d) Täøn hao khäng ti
Tỉì mảch âiãûn thay thãú hçnh 3.6, ta tháúy täøn hao khäng ti l täøn hao âäưng trãn
dáy qún så v täøn hao sàõt trong li thẹp. Nhỉ váûy täøn hao khäng ti :
P0 = rmIo2 + r1I02 ≈ pFe

(3. 39)

Do âiãûn tråí ca dáy qún så v dng âiãûn khäng ti nh nãn ta b qua täøn hao
âäưng trãn dáy qún så lục khäng ti. Nhỉ váûy täø hao khäng ti Po thỉûc tãú cọ thãø
xem l täøn hao sàõt pFe do tỉì trãù v dng âiãûn xoạy trong li thẹp gáy nãn.


10

Vç âiãûn ạp âàût vo dáy qún så khäng âäøi, nãn Φ, do âọ B cng khäng âäøi,
nghéa l täøn hao sàõt, tỉïc täøn hao khäng ti khäng âäøi.

e) Hãû säú cäng sút khäng ti.
P0
(≤ 0,1)
cos ϕ 0 =
U1dm I 0

(3.40)

& 1 v &I o
Tỉì âäư thë vectå MBA khäng ti åí hçnh (3.8), ta tháúy gọc lãûc pha giỉỵa U
l ϕo ≈ 90o, nghéa l hãû säú cäng sút lục khäng ti ráút tháúp, thỉåìng cosϕo ≤ 0,1.
Âiãưu ny cọ nghéa thỉûc tãú ráút låïn l khäng nãn âãø MBA lm viãûc khäng ti hồûc
non ti, vç lục âọ s lm xáúu hãû säú cäng sút ca lỉåïi âiãûn.
2. Thê nghiãûm ngàõn mảch mba

Chãú âäü ngàõn mảch mba l chãú âäü m phêa thỉï cáúp bë näúi tàõt, så cáúp âàût vo
mäüt âiãûn ạp U1. Trong váûn hnh, nhiãưu ngun nhán lm mạy biãún ạp bë ngàõn
mảch nhỉ hai dáy dáùn phêa thỉï cáúp cháûp vo nhau, råi xúng âáút hồûc näúi våïi nhau
bàòng täøng tråí ráút nh. Âáúy l tçnh trảng ngàõn mảch sỉû cäú, cáưn trạnh.
rn
U& 1

I1âm

xn

I&1 = I&n

U1

Hçnh 3.8 Mảch âiãûn thay
thãú m.b.a khi ngàõn mảch

Bä
ü âiãưu
chènh
âiãûn
ạp

A

Pn
W

Un V

A

I2âm

Hçnh 3.9 Så âäư thê nghiãûm ngàõn mảch

Khi m.b.a ngàõn mảch U2 = 0, mảch âiãûn thay thãú m.b.a v trãn hçnh 3.8.
Dng âiãûn så cáúp l dng âiãûn ngàõn mảch In.
Phỉång trçnh âiãûn ạp ca mba ngàõn mảch:

& 1 = &I n ( rn + jx n )&I n = &I n Z n
U

(3.41)

Tỉì phỉång trçnh (3.41), ta cọ dng âiãûn ngàõn mảch khi U1 = m:

In =
hay

In =

U âm
Zn
U âm
I âm
I × 100
100 =
100 = âm
I
z n I âm
un %
z n âm 100
100
I âm
U âm

(3.42)
(3.43)

Do täøng tråí ngàõn mảch ráút nh nãn dng âiãûn ngàõn mảch ráút låïn khong bàòng
(10 ÷ 25)Iâm. Âáy l trỉåìng håüp sỉû cäú, ráút nguy hiãøm cho mạy biãún ạp. Khi sỉí dủng
mba cáưn trạnh tçnh trảng ngàõn mảch náưy.

11

Tióỳn haỡnh thờ nghióỷm NM nhổ sau: Dỏy quỏỳn thổù cỏỳp nọỳi ngừn maỷch, dỏy
quỏỳn sồ cỏỳp nọỳi vồùi nguọửn qua bọỹ õióửu chốnh õióỷn aùp. Ta õióửu chốnh õióỷn aùp vaỡo
dỏy quỏỳn sồ cỏỳp sao cho doỡng õióỷn trong caùc dỏy quỏỳn bũng õởnh mổùc. ióỷn aùp õoù
goỹi laỡ õióỷn aùp ngừn maỷch Un. Luùc õoù caùc duỷng cuỷ õo cho ta caùc sọỳ lióỷu sau: Vọn kóỳ
chố Un laỡ õióỷn aùp ngừn maỷch; oaùt kóỳ chố Pn laỡ tọứn hao ngừn maỷch; Ampe kóỳ chố I1õm
vaỡ I2õm laỡ doỡng õióỷn sồ cỏỳp vaỡ thổù cỏỳp õởnh mổùc. Tổỡ caùc sọỳ lióỷu õo õổồỹc, ta tờnh :
a) Tọứn hao ngừn maỷch
Luùc thờ nghióỷm ngừn maỷch, õióỷn aùp ngừn maỷch Un nhoớ (un = 4-15%Uõm) nón tổỡ
thọng nhoớ, coù thóứ boớ qua tọứn hao sừt tổỡ. Cọng suỏỳt õo õổồỹc trong thờ nghióỷm
ngừn maỷch Pn laỡ :
Pn = rnIn2 = r1I21õm + r2I22õm

(3.44)

Nhổ vỏỷy tọứn hao ngừn maỷch chờnh laỡ tọứn hao õọửng trón hai dỏy quỏỳn sồ cỏỳp vaỡ
dỏy quỏỳn thổù cỏỳp khi taới õởnh mổùc.
b) Tọứng trồớ, õióỷn trồớ vaỡ õióỷn khaùng ngừn maỷch.
+ Tọứng trồớ ngừn maỷch:
Zn =

Un
I1õm

+ ióỷn trồớ ngừn maỷch:
P
rn = r1 + r2 = 2 n
I1õm

(3.45)

(3.46)

+ ióỷn khaùng ngừn maỷch:
xn = x1 + x2 = Z 2n rn2

(3.47)

Trong m.b.a thổồỡng r1 = r2 vaỡ x1 = x2. Vỏỷy õióỷn trồớ vaỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy
quỏỳn sồ cỏỳp:
r
r1 = r2 = n
(3.48)
2
x
x1 = x2 = n
2
vaỡ õióỷn trồớ vaỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn thổù cỏỳp:
r2'
x '2
x2 = 2
r2 = 2 ;
k
k
c) Hóỷ sọỳ cọng suỏỳt ngừn maỷch
r
Pn
cos n =

= n
U õm I1õm Z n
d) ióỷn aùp ngừn maỷch

(3.49)

(3.50)


12

ióỷn aùp ngừn maỷch phỏửn trm:
Un% =

Z n I1õm
Un
100% =
100%
U1õm
U1õm

(3.51)

ióỷn aùp ngừn maỷch Un gọửm hai thaỡnh phỏửn: Thaỡnh phỏửn trón õióỷn trồớ rn, goỹi laỡ
õióỷn aùp ngừn maỷch taùc duỷng U nr , Thaỡnh phỏửn trón õióỷn khaùng xn, goỹi laỡ õióỷn aùp
ngừn maỷch phaớn khaùng U nx .
+ ióỷn aùp ngừn maỷch taùc duỷng phỏửn trm:
r I
U
unr% = n 1õm ì 100% = nr ì 100% = u n % cos n

U1õm
U1õm
+ ióỷn aùp ngừn maỷch phaớn khaùng phỏửn trm:
x I
U
unx% = n 1õm ì 100% = nx ì 100% = u nx % sin n
U1õm
U1õm

(3.52)

(3.53)

ióỷn aùp ngừn maỷch taùc duỷng cuợng coù thóứ tờnh :
u nr % =

I r I
U nr
Pn (W )
100 = õm n ì õm 100 =
U õm I õm
U õm
10.S õm (kVA )

(3.54)

3.4.2. Xaùc õởnh caùc tham sọỳ bũng tờnh toaùn
1. Tọứng trồớ nhaùnh tổỡ hoùa

ióỷn trồớ nhaùnh tổỡ hoùa :

P
rm = Fe
I02
vồùi

p Fe =

p1/ 50 ( B 2t G t

(3.55)


+ B g2 G g )

1, 3

f
2
2
; W vaỡ I o = I or + I ox
50


(3.56)

ióỷn khaùng nhaùnh tổỡ hoùa :

xm =
vồùi

I0x =

E1
I0x

(3.57)

q t .t G t + q t .g G g + nq S
Q0
=
mU1
mU1

(3.58)

2. Tọứng trồớ ngừn maỷch

ióỷn trồớ ngừn maỷch
r1 = k r 75

0

N1l tb.1
, ;
S1

r2 = k r 75

0

N 2 l tb.2
,
S2

(3.59)


13

rn = r1 + (

N1 2
) r2
N2

(3.60)

kr : hãû säú lm tàng täøn hao do tỉì trỉåìng tn
ρ75 : âiãûn tråí sút ca dáy dáùn lm dáy qún.

Âiãûn khạng ngàõn mảch
Viãûc xạc âënh x1 v x2 liãn quan âãún viãûc xạc âënh sỉû pháún bäú tỉì trỉåìng tn
ca tỉìng dáy qún. ÅÍ dáy ta xạc âënh x1 v x2 gáưn âụng våïi gi thiãút âån gin.
Xẹt cho trỉåìng håüp dáy qún hçnh trủ (hçnh 3-8). Chiãưu di tênh toạn ca dáy
qún lσ låïn hån chiãưu di thỉûc l ca dáy qún mäüt êt :

lσ =

l
kR

(3.61)

kR = 0,93-0,98 : hãû säú qui âäøi tỉì trỉåìng tn l
tỉåíng vãư tỉì trỉåìng tn thỉûc tãú (hãû säú Rogovski)

i2N2

i1N1

Theo âënh lût ton dng âiãûn :

∫ Hdl = ∑ i
Âäúi våïi thẹp μ Fe = ∞ , nãn HFe = 0, vç váûy :
Trong phảm vi a1 (0 ≤ x ≤ a1) :
x
H x1l σ = ∑ i = N 1i 1 ,
a1
H x1 =

do âọ

N 1i 1 x
× ,
lσ
a1

Trong phảm vi a12 (a1 ≤ x ≤ a1+a12) :
H x 2 l σ = ∑ Ni = N1i1 ,
do âọ

Hx2

Hx
Hx2

= N1i1 −
H x3 =

Hx3
x

Hx1

Ni
= 1 1,
lσ

a1

Trong phảm vi a2 ( a1+ a12 ≤ x ≤ a1 + a12 + a2 ) :
x − (a 1 + a 12 )
H x 3 l σ = ∑ i = N 1i 1 + N 2 i 2
,
a2

do âọ

i2N2

i1N1

x − a 1 − a 12
N1i 1 ,
a2

a2
a12

Hçnh 3-10 Tỉì thäng tn

våïi (i1N1 = -i2N2)

N1i1 a 1 + a 12 + a 2 − x
×
,
lσ
a2

Xạc âënh biãn giåïi tỉì thäng tn ca hai dáy qún s ráút khọ khàn, do âọ viãûc
tênh toạn riãng r cạc tham säú x1 v x2 khäng thãø thỉûc hiãûn âỉåüc. Ta cọ thãø xạc


14

õởnh x1+ x2 vồùi qui ổồùc bión giồùi phỏn chia tổỡ trổồỡng taớn cuớa hai ọỳng dỏy sồ cỏỳp vaỡ
thổù cỏỳp laỡ õổồỡng ồớ giổợa khe hồớ a12 .
Goỹi Dtb laỡ õổồỡng kờnh trung bỗnh cuớa caớ hai dỏy quỏỳn vaỡ boớ qua sổỷ thay õọứi
õổồỡng kờnh theo chióửu x thỗ vi phỏn tổỡ thọng caùch x mọỹt khoaớng trong phaỷm vi a1 :

d 1 = o H x1D tb dx
moùc voỡng vồùi sọỳ voỡng dỏy :
X
N x = N1
a1
Vỏỷy trong phaỷm vi a12 tổỡ thọng moùc voỡng vồùi mọỹt sọỳ voỡng dỏy laỡ N1 voỡng :
d 2 = o H x 2 D tb dx
Tổỡ thọng moùc voỡng vồùi toaỡn bọỹ dỏy quỏỳn 1 laỡ :
1 =
=

a1

x

0

1

a

N1 o

N1i 1 x
D tb dx +
l a1

a1 +

a 12

2



N1 o

a1

N1i1
D tb dx
l

o N12 i1D tb a 1 a 12
( +
)
l
3
2

Tờnh tổồng tổỷ, ta coù tổỡ thọng moùc voỡng vồùi toaỡn bọỹ dỏy quỏỳn 2 laỡ :
2'

o N12 i1D tb a 2 a 12
=
( +
)
l
3
2

ióỷn khaùng ngừn maỷch :
1 + 2'
x n = x 1 + x ' 2 = 2f
i1
o N12 i1D tb k R
a + a2
xn = 2f
(a 12 + 1
)
l
3

(3.62)

Ta thỏỳy xn phuỷ thuọỹc vaỡo kờch thổồùc hỗnh hoỹc cuớa caùc dỏy quỏỳn a1, a2 , a12 vaỡ l.
Kờch thổồùc naỡy õổồỹc choỹn sao cho giaù thaỡnh cuớa maùy laỡ thỏỳp nhỏỳt.

]R R^


1

Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp

Giạo trçnh

MẠY ÂIÃÛN 1

Biãn soản: Bi Táún Låüi

Chỉång 4

M.B.A LM VIÃÛC ÅÍ TI ÂÄÚI XỈÏNG
Trong âiãưu kiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng ca lỉåïi âiãûn, ta cọ thãø phán phäúi âãưu
phủ ti cho ba pha, lục âọ m.b.a lm viãûc våïi âiãûn ạp âäúi xỉïng v dng âiãûn trong
cạc pha cng âäúi xỉïng. Ta xẹt sỉû cán bàòng nàng lỉåüng v sỉû lm viãûc ca mba
trong âiãưu kiãûn âiãûn ạp så cáúp U1 = const, v táưn säú f = const.
4.1. GÈAN ÂÄƯ NÀNG LỈÅÜNG CA M.B.A
Trong quạ trçnh truưn ti nàng lỉåüng qua MBA, mäüt pháưn cäng sút tạc
dủng v phn khạng bë tiãu hao trong mạy. Xẹt mba lm viãûc åí ti âäúi xỉïng, sỉû
cán bàòng nàng lỉåüng dỉûa trãn så âäư thay thãú chênh xạc hçnh 4.1.

r1
&I
1
&
U
1

r’2

x1

− E& 1

&I
0
rm

xm

x’2

− &I '2
&'
−U
2

Z’t

P1 ± jQ1

pcu1 ± jq1
Hçnh 4-1 Så âäư thay thãú mạy biãún ạp

P2 ± jQ2

Pât ± jQât
pFe ± jqm

pcu2 ± jq2

Hçnh 4-2 Gin âäư nàng lỉåüng mba

Gi P1 l cäng sút tạc dủng âỉa vo dáy qún så cáúp mba:
P1= m1U1I1cosϕ1
Mäüt pháưn cäng sút ny b vo :
• Täøn hao âäưng trãn âiãûn tråí ca dáy qún så: pcu1= m1r1I21
• Täøn hao sàõt trong li thẹp mba : pFe = m1rmIo2

(4.1)

Cäng sút cn lải gi l cäng sút âiãûn tỉì chuøn sang dáy qún thỉï cáúp:
Pât = P1 - (pcu1 + pFe ) = m2E2I2cosΨ2

(4.2)


2

Cäng sút åí âáưu ra P2 cu mba s nh hån cäng sút âiãûn tỉì mäüt lỉåüng chênh
bàòng täøn hao âäưng trãn âiãûn tråí ca dáy qún thỉï : pcu2= m2r2I22 =m1r’2I’22:
P2 = Pât - pcu2 = m2U2I2cosϕ2

(4.3)

Cng tỉång tỉû nhỉ váûy, ta cọ cäng sút phn khạng nháûn vo dáy qún så cáúp:
Q1= m1U1I1sinϕ1
(4.4)
Cäng sút ny trỉì âi cäng sút âãø tảo ra tỉì trỉåìng tn åí dáy qún så cáúp q1=
m1x1I21 v tỉì trỉåìng trong li thẹp qm = m1xmIo2, pháưn cn lải l cäng sút phn
khạng chuøn sang dáy qún thỉï cáúp:
(4.5)
Qât = Q1 - (q1 + qm ) = m2E2I2sinΨ2
Cäng sút phn khạng âỉa âãún phủ ti:
Q2 = Qât - q2 = m2U2I2sinϕ2
Trong âọ q2= m2x2I22 âãø tảo ra tỉì trỉåìng tn åí dáy qún thỉï.

(4.6)

Ti cọ tênh cháút âiãûn cm (ϕ2 > 0) thç Q2 > 0, lục âọ Q1 > 0 v cäng sút phn
khạng truưn tỉì dáy qún så cáúp sang dáy qún thỉï cáúp.
Ti cọ tênh cháút âiãûn dung (ϕ2 < 0) thç Q2 < 0, nãúu Q1 < 0, cäng sút phn
khạng truưn tỉì dáy qún thỉï sang dáy qún så hồûc Q1 > 0, ton bäü cäng sút
phn khạng tỉì phêa thỉï cáúp v så cáúp âãưu dng âãø tỉì hoạ MBA.
Sỉû cán bàòng cäng sút tạc dủng v phn khạng trçnh by trãn hçnh 4.2
4.2 ÂÄÜ THAY ÂÄØI ÂIÃÛN ẠP THỈÏ CÁÚP MBA
Âäü thay âäøi âiãûn ạp thỉï cáúp mba ΔU l
hiãûu säú säú hc giỉỵa trë säú âiãûn ạp thỉï cáúp lục
khäng ti U20 (âiãưu kiãûn U1ì = U1âm) v lục cọ ti
U2 .

U 20 − U 2 U '20 − U '2
ΔU =
=
U 20
U '20

ΔU =

U1âm − U '2;
U1âm

cosϕ2: hãû säú cäng sút ca mba.
rn I '2
U1' âm

P

=

rn I '2âm I '2
= βU nr*
U1âm I '2âm

H
βUnx*

K

βUrn*
U2*

U'
= 1 − 2 = 1 − U '2* (4.7)
U1âm

Xạc âënh ΔU bàòng phỉång phạp gii têch.
I
I'
Gi β = 2 = ' 2 : hãû säú ti ca mba.
I 2âm I 2âm
Ta cọ: BC =

U1dm=1
A

I2
ϕ2

0
Hçnh 4-3 Xạc âënh ΔU ca mba