Hệ thống điện và máy điện: bài tập và câu hỏi ôn thi

Hệ ba pha, máy biến áp, công suất xoay chiều và bù hệ số công suất: kỹ thuật điện năng nối tiếp các môn mạch điện.

Gói ôn nước rút (PDF)Bảng công thức, các bước phương pháp và bài tập có lời giải đầy đủ, sẵn sàng để in.

Các chủ đề trong môn học này

  1. Công suất ba phađiện áp và dòng điện Y và Δ cân bằng · công suất ba pha · bù hệ số công suấtbài tính toán
  2. Máy biến áptỉ số vòng dây · dòng điện và công suất · hiệu suất và tổn haobài tính toán
  3. Công suất xoay chiều và hệ số công suấtP và Q của một tải · dòng điện đường dây · bù hệ số công suấtbài tính toán
  4. Tổng trở xoay chiều và phasorRL nối tiếp · RLC nối tiếp · điện áp tụ điện và cộng hưởngbài tính toán
  5. Động cơ một chiềusức điện động ngược, dòng điện và mômen · tốc độ–mômen và hiệu suất · khởi động và điều khiển tốc độbài tính toán

Mẹo làm bài thi Hệ thống điện và máy điện

  • Luôn kiểm tra xem một điện áp là điện áp dây hay điện áp pha.
  • Tổng công suất ba pha là √3·V_L·I_L·cos φ, hoặc gấp ba lần công suất một pha.
  • Máy biến áp lý tưởng bảo toàn công suất: điện áp giảm theo tỉ số vòng dây, dòng điện tăng theo tỉ số đó.

Ví dụ có lời giải

Công suất ba phaDễ
ABCVL​ = 400 VIL​ = ?Z = 24 + j7 Ωmỗi pha

Một tải nối tam giác (Δ) cân bằng có tổng trở 24 + j7 Ω mỗi pha. Nó được cấp điện từ nguồn ba pha cân bằng có điện áp dây 400 V. Tìm độ lớn dòng điện dây IL.

VL = 400 VZ = 24 + j7 Ω mỗi pha

Tìm IL (A)

Hiện các gợi ý
  1. Trong nối tam giác (Δ), mỗi tổng trở được nối giữa hai dây pha.
  2. Vậy mỗi tổng trở chịu toàn bộ điện áp dây, và IL = √3·Iph.
  3. Iph = 400/25 = 16 A.
Hiện đáp án và lời giải từng bước

Hệ ba pha cân bằng: trong nối sao (Y), điện áp dây bằng √3 lần điện áp pha, VL = √3·Vph, và dòng điện dây bằng dòng điện pha. Trong nối tam giác (Δ), điện áp dây bằng điện áp pha và dòng điện dây bằng √3 lần dòng điện pha, IL = √3·Iph. Tổng công suất bằng ba lần công suất của một pha: P = 3·Vph·Iph·cos φ = √3·VL·IL·cos φ.

Độ lớn tổng trở

|Z| = √(24² + 7²) = 25 Ω

Dòng điện pha

Mỗi tổng trở được nối giữa hai dây pha và chịu VL.

Iph = VL/|Z| = 400/25 = 16 A

Dòng điện đường dây

IL = √3·Iph = √3·16 = 27,71 A

Đáp số

IL = 27,71 A
Máy biến ápTrung bình
4 ΩN1​N2​256 Ω

Một bộ khuếch đại có điện trở ra 256 Ω điều khiển một loa 4 Ω qua một máy biến áp lý tưởng. Để truyền công suất cực đại, loa phải trông như 256 Ω từ bộ khuếch đại. Tìm tỉ số vòng dây a = N₁/N₂.

Rs = 256 ΩRL = 4 Ω

Tìm a

Hiện các gợi ý
  1. Nhìn từ sơ cấp, tải trông như a²·RL.
  2. Cho a²·RL bằng điện trở ra của bộ khuếch đại.
  3. a² = 256/4.
Hiện đáp án và lời giải từng bước

Máy biến áp lý tưởng: điện áp tỉ lệ với số vòng dây và dòng điện theo tỉ lệ nghịch: V₁/V₂ = N₁/N₂ = a và I₁/I₂ = N₂/N₁ = 1/a, nên công suất vào bằng công suất ra, V₁·I₁ = V₂·I₂. Một tổng trở tải Z ở thứ cấp trông như a²·Z khi nhìn từ sơ cấp.

Khớp tải quy đổi

a²·4 = 256
a = √(256/4) = √64 = 8

Đáp số

a = 8

Cách luyện tập hoạt động

  • “Luyện tập môn học này” trộn các bài từ mọi chủ đề của nó, giống một kỳ thi thật.
  • Mỗi bài tập có số liệu mới, nên bạn học phương pháp chứ không học thuộc đáp án.
  • Bí rồi? Hãy mở một gợi ý nhỏ trước, và chỉ xem giải thích đầy đủ khi cần.
  • Đề thi thử có tính giờ và không có gợi ý, và bạn nhận được điểm số cùng phần xem lại đầy đủ ở cuối.

Máy tính cho môn học này

Các môn học liên quan