BÀI GIẢNG
KỸ THUẬT ĐIỆN
Biên soạn: Trần Lê Mân
Email:
NỘI DUNG MƠN HỌC
Mạch điện
Động cơ điện khơng đồng bộ ba pha
Khí cụ điện
Mạch điện cơng nghiệp điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
2
NỘI DUNG MƠN HỌC
Mạch điện
Động cơ điện khơng đồng bộ ba pha
Khí cụ điện
Mạch điện cơng nghiệp điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
3
CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Mạch điện là gì?
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
4
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Ta xét một mạch điện cơ bản:
Thiết bị đóng cắt
Cấu trúc
Khố K
Đại lượng
cơ bản
Nguồn điện
AC
~
Bóng đèn
Tải/phụ tải
Loại phần
từ mạch
Dịng điện
Dây dẫn
M
ạch điện là tập hợp các thiết bị điện nối với nhau bằng các dây dẫn tạo thành những vòng kín trong đó có dịng
điện chạy qua.
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
5
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
6
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Một số kí hiệu về nguồn điện một chiều và xoay chiều:
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
7
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
Nguồn điện (Source):
Các thiết bị để biến đổi các dạng năng lượng khác thành điện năng:
Đại lượng
cơ bản
❑ Cơ năng thành điện năng: máy phát một chiều, xoay chiều;
❑ Quang năng thành điện năng: pin mặt trời;
❑ Nhiệt năng thành điện năng: nhiệt ngẫu;
Loại phần
từ mạch
❑ Hoá năng thành điện năng: acquy, pin.
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
8
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
Tải/phụ tải (Load):
Là thiết bị biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác:
Đại lượng
cơ bản
❑ Điện năng thành cơ năng: động cơ điện;
❑ Điện năng thành nhiệt năng: bàn ủi;
❑ Điện năng thành quang năng: bóng đèn.
Loại phần
từ mạch
❑ Điện năng thành hóa năng: accu, pin.
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
9
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Dây dẫn:
Làm bằng đồng (Cu) hoặc nhôm (Al).
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Các khí cụ điện
Đóng ngắt, bảo vệ mạch điện và các thiết bị đo lường:
Loại phần
từ mạch
❑ CB (circuit breaker);
❑ Cầu dao;
❑ Cơng tắc;
❑ Cầu chì;
❑ Ampe kế, Volt kế, Watt kế,…
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
10
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
- Nhánh?
- Nút?
- Vòng?
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
11
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Nhánh là một đoạn mạch gồm những phần tử ghép nối tiếp nhau, trong đó có cùng 1 dịng
điện chạy thông từ đầu nọ đến đầu kia.
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Nhánh?
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
12
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Nhánh 1: E1 nối tiếp R1.
Nhánh 2: R2 nối tiếp E2.
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Nhánh 3: Điện trở R3.
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
13
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
Nhánh 1: E1 nối tiếp R1.
Đại lượng
cơ bản
Nhánh 2: R2 nối tiếp E2.
Nhánh 3: Điện trở R3.
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
14
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Nút là giao điểm gặp nhau của ba nhánh trở lên.
Cấu trúc
A
Đại lượng
cơ bản
Nút?
Loại phần
từ mạch
Mạch có 2 nút: Nút A và nút B.
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
B
15
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Vịng (mạch vịng) là một lối đi khép kín qua các nhánh.
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Vòng?
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
16
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Vòng I:
- Chứa các phần tử E1, R1, R3.
- Đi qua các nhánh: 1, 3, 1.
Vòng II:
- Chứa các phần tử R2, E2, R3.
- Đi qua các nhánh: 2, 3, 2.
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
17
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Vòng I:
- Chứa các phần tử E1, R1, R3.
- Đi qua các nhánh: 1, 3, 1.
Vòng II:
- Chứa các phần tử R2, E2, R3.
- Đi qua các nhánh: 2, 3, 2.
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Vòng III:
- Chứa các phần tử E1, R1, R2, R2.
- Đi qua cách nhánh: 1, 2, 1.
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
18
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Cho mạch điện như hình vẽ:
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Cho biết mạch điện trên có bao nhiêu nhánh, bao nhiêu nút và bao nhiêu vòng?
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
19
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
Sáu nhánh:
+ Nhánh 1: gồm phần tử R1 mắc nối tiếp với nguồn E1.
+ Nhánh 2: gồm phần tử R2 mắc nối tiếp nguồn E2.
+ Nhánh 3: gồm phần tử R3.
+ Nhánh 4: gồm phần tử R4.
+ Nhánh 5: gồm phần tử R5.
+ Nhánh 6: gồm phần tử R6.
Đại lượng
cơ bản
Bốn nút (Bốn đỉnh): A, B, C, D.
Loại phần
từ mạch
Bảy vòng:
+ Vòng 1: qua các nhánh (1, 6, 4, 1)
+ Vòng 2: qua các nhánh (2, 5, 6, 2)
+ Vòng 3: qua các nhánh (1, 2, 3)
+ Vòng 4: qua các nhánh (1, 2, 4, 5)
+ Vòng 5: qua các nhánh (4, 5, 3)
+ Vòng 6: qua các nhánh (1, 6, 5, 3, 1)
+ Vòng 7: qua các nhánh (2, 6, 4, 3, 2)
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
20
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
21
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
22
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Dịng điện là dịng các điện tích q chuyển dời có hướng dưới tác
dụng của điện trường.
Cấu trúc
Qui ước: Chiều dòng điện hướng từ cực dương về cực âm của
nguồn hoặc từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp.
Đại lượng
cơ bản
Cường độ dòng điện I là đại lượng đặc trưng cho độ lớn của
dòng điện. Cường độ dịng điện được tính bằng lượng điện tích
chạy qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời
gian.
Loại phần
từ mạch
dq
i=
dt
Đơn vị của dòng điện là ampe (A).
Trong đó:
❑ i > 0: dịng điện thực có chiều như giả thiết.
❑ i < 0: dịng điện thực có chiều ngược với giả thiết.
Thanh dẫn
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
Điện tích q
I
(Chiều dịng điện)
23
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Điện áp là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích lũy năng lượng
của dịng điện. Trong mạch điện, tại các điểm đều có một điện
thế u nhất định. Hiệu điện thế giữa hai điểm gọi là điện áp U.
Cấu trúc
uAB = uA − uB
Đại lượng
cơ bản
Trong đó:
❑ uA: điện thế tại điểm A
❑ uB: điện thế tại điểm B
❑ uAB: hiệu điện thế giữa A và B
R
A
Loại phần
từ mạch
Qui ước: Chiều điện áp là chiều từ điểm có điện thế cao đến
điểm có điện thế thấp.
Đơn vị điện áp là vôn (V), ký hiệu: U, u(t).
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
uAB
B
Là công để mang một điện tích +1 Cb đi từ đầu
này sang đầu kia của một phần tử.
24
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Phần tử cơ bản
Cấu trúc
Đại lượng
cơ bản
Loại phần
từ mạch
Bài giảng Kỹ thuật điện – Biên soạn: Trần Lê Mân
25