Xem mẫu
- Chương 9: đo công suât & năng
́
lượng
- ̣
Nôi dung
̉
• Tông quan
• Đo công suât trong mach môt chiêu và xoay chiêu 1 pha
́ ̣ ̣ ̀ ̀
• Đo năng lượng trong mach xoay chiêu 1 pha
̣ ̀
́ ̣
• Đo công suât mach 3 pha
• Đo năng lượng mach 3 pha
̣
́ ̉ ́
• Đo công suât phan khang
• Đo công suât và năng lượng trong mach phan khang
́ ̣ ̉ ́
- ̉
Tông quan
• Đo công suất là phép đo rất quan trọng trong kĩ thuật điện
• Dải đo công suất rất rộng, từ 10-20W đến 10+10W
• Trong mach DC, công suât được tinh
̣ ́ ́ I R
P = U.I P = I2R P = U2/R P = kq
U
̣1 T ̀ ́ ́ ̣
• Trong mach xoay chiêu 1 pha, công suât tac dung
1 T
P = ∫ pdt = ∫ uidt p
T 0 T 0
P
- p, u, i là giá trị tức thời của công suất,
áp, dòng
t
0 T
- ̉
Tông quan
• Khi dong và ap có dang hinh sin :
̀ ́ ̣ ̀ P = U.I.cosφ
́ ̀ ̀
• Công suât toan phân : S = U.I
́ ̉ ∞ ́ ∞
• Công suât phan khang : P = U.I.sinφ
P = ∑ Pk = ∑U k I k cos ϕ k
̉ ́
• Tông quat: k =1 k =1
p
P
u
i t
- ̉
Tông quan
̣ ̀
• Trong mach xoay chiêu 3 pha:
P3 = PA + PB + PC = U A I A cos ϕ A + U B I B cos ϕ B + U C I C cos ϕC
Q3 = QA + QB + QC = U A I A sin ϕ A + U B I B sin ϕ B + U C I C sin ϕC
- ̉
Tông quan
• Năng lượng
• Năng lượng tiêu thụ trong môt thời gian : là đai lượng biêu thị công suât đa ̃
̣ ̣ ̉ ́
tich luy trong khoang thời gian đó
́ ̃ ̉
t2 t2
W = ∫ Pdt = ∫ UI cos ϕdt
t1 t1
t2 t2 t2 t2 t2 t2
W = ∫ PA dt + ∫ PB dt + ∫ PC dt = ∫ U A I A cos ϕ A dt + ∫ U B I B cos ϕ B dt + ∫ U C I C cos ϕC dt
• Đôi với mach xoay1 chiêu 3 pha
t1 ́ t1 ̣ t ̀ t1 t1 t1
Để đo công suất điện năng, ta dùng
Wattmeter. P
Để đo năng lượng điện năng, ta dùng công
tơ. W
t
t1 t2
- ́ ̣ ̀ ̀
Đo công suât trong mach 1 chiêu & xoay chiêu 1 pha
theo phương phap cơ điên
́ ̣
a) b)
• Dung vôn kế và ampe kế
̀
• Công suât đo : Pđo = U.I (U, I : số chỉ vôn kê ́ và ampe kê)
́ ́
• Theo sơ đồ a : Pthực = U.I – U2/Rv
• Theo sơ đồ b : Pthực = U.I – RA.I2
• Sai số phep đo = tông sai số 2 phep đo trực tiêp
́ ̉ ́ ́
- ̀ ̣
Bai tâp
• Dung phương phap Von-Ampe để đo công suât cua 1 lò điên.
̀ ́ ́ ̉ ̣
• Vonmet có Rv=10kΩ, khi đo Vonmet chỉ 220V, ampemet có Ra=10 Ω,
khi đo ampemet chỉ 15A
• Hay chon cach măc thiêt bị đo ? Vẽ sơ đô?
̃ ̣ ́ ́ ́ ̀
- Đo công suât theo phương phap cơ
́ ́
̣
điên ̣ ̣
• Wattmet điên đông
• Cuôn tinh (cuôn dong): cho dong phụ tai chay qua, như ampe kê ́
̣ ̃ ̣ ̀ ̀ ̉ ̣
• Cuôn đông (cuôn ap): đăt trực tiêp lên điên ap phụ tai, như vôn kê ́
̣ ̣ ̣ ́ ̣ ́ ̣ ́ ̉
• Cuôn tinh và cuôn đông được nôi với nhau ở 2 đâu có đanh dâu *
̣ ̃ ̣ ̣ ́ ̀ ́ ́
- Đo công suât theo phương phap cơ
́ ́
̣
điên ̣
• Với mach xoay chiêu
̀
u=Um.sin(ωt)
i = Im sin(ωt-φ) = i1
i2 = Ium sin(ωt-φu)
́ ̣ ̉ ̣ ̣
• Goc lêch cua cuôn đông
U .I . cos ϕ u
α = K. cos(ϕ − ϕ u )
Ru + R p
• Sai số cua wattmet là
̉
Pw - P cos j u cos(j - j u ) - cos j
gp = =
P cos j
gp ﾻ j u .tgj
Sai số wattmet phụ thuôc câu truc wattmet (φu) và tinh chât phu ̣ tai (tg φ)
̣ ́ ́ ́ ́ ̉
- ́
Đo công suât trong mach 1 chiêu & ̣ ̀
xoay chiêu 1 pha ́ ̀
• Thang chia độ trên wattmet : khăc độ theo hăng số
̀
U nk I nk
Cw =
an
• Đo công suât mach điên ở tân số thâp hoăc dai tân nhât đinh
́ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ ̉ ̀ ́ ̣
- ̀ ̣
Bai tâp
• Cho Ampe kế đo dong 50A , ε= 1,5%
̀
• Vôn kế đo ap 30 V , ε = 2% ;
́
• Phụ tai dong 40 A, u=220V
̉ ̀
• Tinh công suât đo được và sai số
́ ́
- ́
Đo công suât trong mach 1 chiêu & ̣ ̀
xoay chiêu 1 pha theo phương phap
̀ ́
• Wattmet nhiêt điên : đo công suât ở tân số cao và dai tân rông
̣ ̣ ́ ̀ ̉ ̀ ̣
điên ̣
• r : cac điên trở rât nhỏ
́ ̣ ́
• i : dong phụ tai
̀ ̉
• pa , pb : công suât tiêu thụ trên cac nhiêt điên trở
́ ́ ̣ ̣
Sức điên đông sinh ra trên cac căp nhiêt ngâu Ea = K.pa ; Eb =K.pb
̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̃
Số chỉ vôn kế : Ev = Ea – Eb = C.P
- Đo công suât băng phương phap
́ ̀ ́
điên ̣ ̉ ̉
• Wattmet chuyên đôi Hall
• T-T: 2 cực dong nôi với nguôn xoay chiêu
̀ ́ ̀ ̀
• X-X: 2 cực ap
́
• Thế điên đông Hall trên 2 cực X-X
̣ ̣
Ex = kx.B.ix
̣ ̣ ̉ ̉ ̀
• Tao wattmet : Đăt chuyên đôi Hall vao khe Rp : để han chế dong
̣ ̀
hở nam châm điên có từ trường B
̣
̀ ̣ ́ ̀
Dong qua cuôn hut L = dong qua ZL
dong qua 2 cực T-T tỉ lệ với điên ap trên ZL
̀ ̣ ́
Khi đo, thế điên đông Hall :
́ ̣ ̣
̣
Ex = k.u.i = k.P : đoc trên milivonmet
- Đo công suât băng phương phap
́ ̀ ́
̣
điên ̀ ́
• Wattmet điêu chê:
• Đo công suât băng điêu chế tin hiêu
́ ̀ ̀ ́ ̣
• Các tín hiệu tương tự uu và ui được biến đổi thành tần số, chu kì, biên đ ộ,
độ rộng của tín hiệu xung, sau đó lấy tích phân.
• Điều chế độ rộng xung với biên độ xung (ĐRX – BĐX)
• Điều chế độ rộng xung với tần số xung (ĐRX - TSX)
• Điều chế tần số xung với biên độ xung (TSX - BĐX)
- Đo công suât băng phương phap
́ ̀ ́
̣́
điênsơ đồ câu truc cua wattmet dung phương phap ĐRX - BĐX
• Xet ́ ́ ̉ ̀ ́
• Ở đâu ra cua điêu chế ĐRX, cac xung có độ rông : ti = k.ui
̀ ̉ ̀ ́ ̣
• Ở đâu ra cua bộ điêu chế BĐX : S(t) = uu.ti = k.uu.ui
̀ ̉ ̀
• Điên ap ra cua bộ tich phân tỉ lệ với công suât trung binh P.
̣ ́ ̉ ́ ́ ̀
- Đo năng lượng trong mach xoay ̣
̀
• Năng lượ1 pha ̣ xoay chiêu 1 pha
chiêu ng trong macht2
̀
t2
W = ∫ Pdt = ∫ U .I . cos ϕdt
t1 t1
́ ́ ̣ ̉
• P = U.I.cosφ : công suât tac dung trên tai
• T = t2 – t1 : thời gian tiêu thụ
• Công tơ 1 pha
́ ̣
• Câu tao
̣ ̣
• Nam châm điên A: cuôn dong̀
̣ ̣ ́
• Nam châm điên B: cuôn ap
̃
• Đia nhôm Đ
̣ ̃
• Nam châm M: tao momen ham
• Nguyên lý lam viêc
̀ ̣
• ΦI = k-I.I
• Φu = ku.Iu = ku.U/Zu (Zu : tông trở cuôn ap)
̉ ̣ ́
- Đo năng lượng trong mach xoay
̣
̀
chiêu 1 pha
- Đo năng lượng trong mach xoay
̣
• Kiêm ̀ tra 1 pha ̣
chiêu công tơ điên 1 pha
̉
L2
L1
• Điêu chinh tự quay cua công tơ : đăt điên ap vao cuôn ap wattmet & công
̀ ̉ ̉ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ́
tơ U=UN , chinh L1 sao cho dong qua cuôn dong cua wattmet và công tơ =
̉ ̀ ̣ ̀ ̉
0 công tơ phai đứng yên.
̉
̀ ̉ ́
• Điêu chinh goc θ = β – αI = π/2
• Kiêm tra hăng số công tơ
̉ ̀
- ̀ ̣
Bai tâp
• Đo công suât 1 fa cua 1 lưới có ap lam viêc 400 V dong tai lam viêc
́ ̉ ́ ̀ ̣ ̀ ̉ ̀ ̣
50 A. Người ta dung 1 Wattmet 1 fa có điên ap 220V , dong 10A . cho
̀ ̣ ́ ̀
cosφ =0,97 biêt dong chay qua Wattmet là 4,2A .
́ ̀ ̣
• Xac đinh chỉ số wattmet và công suât phụ tai
́ ̣ ́ ̉
nguon tai.lieu . vn
