intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện 2: Chương 2 - TS. Nguyễn Việt Sơn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST
Báo xấu
19
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Khái niệm chung, phương pháp đồ thị, phương pháp dò, phương pháp lặp. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện 2: Chương 2 - TS. Nguyễn Việt Sơn

  1. CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. om .c ng I. Khái niệm chung. co II. Phương pháp đồ thị. an III. Phương pháp dò. th o ng IV. Phương pháp lặp du u cu Bài tập: 1, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 17, 18 + bài thêm Cơ sở kỹ thuật điện 2 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  2. CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. om .c ng I. Khái niệm chung. co an II. Phương pháp đồ thị. th ng III.Phương pháp dò. o du IV. Phương pháp lặp u cu Cơ sở kỹ thuật điện 2 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  3. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến I. Khái niệm chung  Xét mạch phi tuyến có kích thích hằng, vậy đáp ứng trong mạch có 2 trạng thái: om  Dao động chu kỳ (tự dao động phi tuyến).  Không xét .c ng  Trạng thái hằng (dừng). co .  x1  f1 ( x1 , x2 ,...xn , t )  f1 ( x1 , x2 ,...xn )  0 an . Chế độ dừng  f ( x , x ,...x )  0  x2  f 2 ( x1 , x2 ,...xn , t )  2 1 2 th n   ... d ... ng t  0, 0 . dt  f n ( x1 , x2 ,...xn )  0 o  xn  f n ( x1 , x2 ,...xn , t ) du Hệ phương trình đại u Hệ phương trình vi cu tích phân phi tuyến số phi tuyến  Mạch phi tuyến ở chế độ xác lập hằng là mạch phi tuyến thuần trở.  Phương pháp giải: Phương pháp đồ thị, phương pháp dò, phương pháp lặp. Cơ sở kỹ thuật điện 2 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  4. CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. om .c ng I. Khái niệm chung. co an II. Phương pháp đồ thị. th ng III.Phương pháp dò. o du IV. Phương pháp lặp u cu Cơ sở kỹ thuật điện 2 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  5. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến II. Phương pháp đồ thị om  Sử dụng các phép đồ thị để giải hệ phương trình đại số phi tuyến. .c  Nội dung: ng co  Biểu diễn các quan hệ hàm dưới dạng đồ thị an  Thực hiện các phép đại số (cộng, trừ) các quan hệ hàm.  Thực hiện phép cân bằng các quan hệ hàm. th o ng  Ưu, nhược điểm: du u  Cho kết quả nhanh. cu  Sai số nghiệm lớn.  Chỉ thực hiện đối với các bài toán đơn giản. Cơ sở kỹ thuật điện 2 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  6. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến II. Phương pháp đồ thị om Ví dụ 2.1: Cho mạch phi tuyến ở chế độ xác lập hằng. Đặc tính phi tuyến của điện .c trở phi tuyến cho như hình vẽ. Tìm dòng điện, điện áp trên các phần tử. R=10Ω ng Giải: Lập phương trình mạch: E = UR + U(I) = R.I + U(I) co U(I) E=30V an Phương pháp trừ đồ thị: th V 1. E - R.I = U(I)  30 - 10I = U(I) ng 40 2. Điểm cắt: M(0.85A ; 21V) o du 30 M 3. Sai số: E* = 0.85.10 + 21 = 29.5(V) u 20 cu E *  E 29.5  30 %   .100%  1,667% 10 E 30 A 0 1 2 3 4 Cơ sở kỹ thuật điện 2 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  7. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến II. Phương pháp đồ thị Ví dụ 2.1: Cho mạch phi tuyến ở chế độ xác lập hằng. Đặc tính phi tuyến của điện om trở phi tuyến cho như hình vẽ. Tìm dòng điện, điện áp trên các phần tử. .c R=10Ω Giải: Lập phương trình mạch: E = UR + U(I) = R.I + U(I) ng co U(I) Phương pháp cộng đồ thị: E=30V an 1. E = R.I + U(I)  30 = 10.I + U(I) th V 2. Điểm cắt: N(0.85A ; 30V) ng 40 N o  Nhận xét: du 30 u Trong trường hợp này, phương pháp trừ đồ 20 cu thị cho kết quả chính xác hơn phương pháp 10 cộng đồ thị. A 0 1 2 3 4 Cơ sở kỹ thuật điện 2 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  8. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến II. Phương pháp đồ thị Ví dụ 2.2: Cho mạch phi tuyến ở chế độ xác lập hằng. Đặc tính phi tuyến của các om điện trở phi tuyến cho như hình vẽ. Tìm dòng điện, điện áp trên các phần tử. .c U1(I1) A Giải: Phương pháp cộng đồ thị ng  I1  I 2  I 3 co  U2(I2) U3(I3)  Lập phương trình mạch:  U1  U ab  E an E=80V U  U  U  2 th 3 ab A B  Cộng dòng: I1 (U ab )  I 2 (U ab )  I 3 (U ab ) o ng 2  Cộng áp: E  U1 ( I1 )  U ab ( I1 ) du 1.5 u  Đọc kết quả: 1 cu  I1  1.15( A) 0.5   I 2  0.9( A)  ab U  61(V )  V  U  17(V )  I 3  0.25( A) 0  1 20 40 60 80 Cơ sở kỹ thuật điện 2 8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  9. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến II. Phương pháp đồ thị Ví dụ 2.3: Cho mạch điện như hình vẽ biết đặc tính phi tuyến của điện trở phi tuyến om R2 và R3 cho như hình vẽ. Tính dòng điện các nhánh theo phương pháp đồ thị .c R1  3 Giải: ng A  I1  I 2  I 3 co  Lập phương trình mạch:  U2(I2) U3(I3)  E  RI1  U AB an E=12V th  Cộng dòng: I1 (U ab )  I 2 (U ab )  I 3 (U ab ) ng A B UAB(I1) 4 U3(I3) o  Trừ áp: U ab ( I1 )  E  RI1  12  3I1 du U2(I2) 3 u  Đọc kết quả: cu 2  I1  2,5( A)  I 2  2,1( A)   1  ab U  4, 2(V )  I 3  0.25( A) 12 - 3I1 V 0 3 6 9 12 Cơ sở kỹ thuật điện 2 9 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  10. CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. om .c ng I. Khái niệm chung. co an II. Phương pháp đồ thị. th ng III.Phương pháp dò. o du IV. Phương pháp lặp u cu Cơ sở kỹ thuật điện 2 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  11. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò  Thuật toán: om .c Tính kích thích fkf Đúng Cho xk    y .c Nghiệm ng n fk f co k 1 xnk  xnk 1  x  ( f  f ). k k k Sai an x f  f k 1 n n th o ng  Ưu, nhược điểm: du  Phù hợp với mạch phức tạp nối dạng xâu chuỗi. u cu  Tính nhanh, cho phép tính đến sai số nhỏ tùy ý.  Có thể sử dụng máy tính để tính nghiệm (sử dụng hệ “chuyên gia”). Cơ sở kỹ thuật điện 2 11 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  12. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò R1  3 A Ví dụ 2.4: Cho mạch điện biết đặc tính phi tuyến của điện trở om U2(I2) U3(I3) phi tuyến R2 và R3 cho như hình vẽ. Tính dòng điện các nhánh .c E=12V ng theo dò B co Các bước dò: Tra U3(I3) A  Cho Uab an I3 4 th U3(I3) I2 ng 3  Tính I1 = I2 + I3 ; Etính = R1.I1 + Uab o du 2  So sánh Etính và Echo= 12V Kết quả dò: u 1 cu n Uab I2 I3 I1 Etính = R1.I1 + Uab V 1 3V 1.95A 0.2A 2.15A 9.45V 0 3 6 9 12 15 2 6V 2.45A 0.5A 2.95A 14.85V Sai số: 11,85  12 3 4.5V 2.2A 0.25A 2.45A 11.85V %  100%  1, 25% Cơ sở kỹ thuật điện 2 12 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  13. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò I1 A I3 B I5 R1 I2 R3 I4 Ví dụ 2.5: Cho mạch điện: R1 = R2 = 4Ω, R3 = 8Ω, R4 om R5 E R2 R4 = 10Ω, E = 15V. Tính dòng I5 theo phương pháp dò. .c C Cách 1: Dò trực tiếp từ sơ đồ mạch ng Tra U5(I5) U5 co Cho I5 U5 I4  I3  I 4  I5 U 3  I3 R3 U AC  U3  U5 R4 an U AC I2  I1  I 2  I3 EtÝnh  R1I1  U AC th A R2 ng 0.8 U5(I5) n I5 U5 I4 I3 U3 UAC I2 I1 Etính o 0.6 du 1 0.4 3 0.3 0.7 5.6 8.6 2.15 2.85 20V > 15V u 2 0.2 2.5 0.25 0.45 3.6 6.1 1.53 1.98 14V < 15V 0.4 cu 3 0.25 2.6 0.26 0.51 4.08 6.68 1.67 2.18 15.4V 0.2 Sai số:  %  15.4  15 100%  2, 67% V 0 1 2 3 4 15 Cơ sở kỹ thuật điện 2 13 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  14. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò Rv Ví dụ 2.5: Cho mạch điện: R1 = R2 = 4Ω, R3 = 8Ω, R4 = 10Ω, E = om 15V. Tính dòng I5 theo phương pháp dò. Ehở R5 .c Cách 2:  Biến đổi mạch theo sơ đồ Thevenil: Rv  R4 / /  R1 / / R2   R3   Rv  5 ng co 1 1 1  E A      A    A  6.75V  E  R4  3.75V R3  R4 hë R3  R4  an  R1 R2 R1 th A  Lập phương trình: Ehë  Rv I  U5 ( I5 ) ng 0.8 U5(I5) Tra U5(I5) EtÝnh  Rv I5  U5 ( I5 ) o Cho I5 U5 0.6 du  Kết quả dò: u 0.4 cu n I5 U5 Etính 0.2 1 0.4A 3V 5V > 3.75V  Sai số: V 2 0.2A 2.5V 3.5V < 3.75V 3.85  3.75 0 1 2 3 4 3 0.25A 2.6V 3.85V > 3.75V  %  100%  2, 67% 3.75 Cơ sở kỹ thuật điện 2 14 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  15. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò I I 1A 2A R Ví dụ 2.6: Cho mạch điện biết J = 12A (1 chiều), E = U om 1A 20V (1 chiều), R = 30Ω. Mạng 2 cửa thuần trở có bộ A U U(I) E 2A .c số: A11 = 1.1 ; A12 = 20 ; A21 = 0.5 ; A22 = 10. Phần tử J phi tuyến có đặc tính cho theo bảng: ng Tính dòng chảy qua điện trở phi co I(A) 0 0.5 1 1.5 2 2.2 U(V) 0 7 10 14 20 25 tuyến. an Rvao R th Giải: ng Eth U(I) E  Biến đổi mạng 2 cửa + nguồn dòng  sơ đồ Thevenil o U2A A22 10 I1 J1 12 du Rvao     20 Eth  U 2 ho     24(V ) I2 A I1  0 A21 0.5 A21 I 2 0 A21 0.5 u cu Eth E 24 20   Rvao R 20 30 Rth .R 20.30 ETD    22, 4(V ) RTD    12 1  1 1  1 Rth  R 20  30 Rvao R 20 30 Cơ sở kỹ thuật điện 2 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  16. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò Rvao R om I(A) 0 0.5 1 1.5 2 2.2 Eth U(I) E U(V) 0 7 10 14 20 25 .c ETD  22, 4(V ) ng  Phương trình dò: ETD  RTD .I  U ( I ) co RTD  12 I(A) RTD.I Etính = RTD.I + U(I) an 0.5 6 13V < 22.4V 1 12 th 22 < 22.4V ng 1.5 18 32 > 22.4V o du  Áp dụng công thức nội suy tuyến tính: u 1.5  1 cu I  1.5  (22.4  32).  1.02( A) 32  22  Vậy dòng điện chảy qua điện trở phi tuyến là: I = 1.02(A) Cơ sở kỹ thuật điện 2 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  17. CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. om .c ng I. Khái niệm chung. co an II. Phương pháp đồ thị. th ng III.Phương pháp dò. o du IV. Phương pháp lặp. u cu Cơ sở kỹ thuật điện 2 17 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  18. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp lặp om  Nội dung phương pháp: .c  Biểu diễn quá trình mạch Kirhoff theo phương trình phi tuyến dạng: ng co x = φ(x) an th  Cho một giá trị của x0  tính giá trị x1 = φ(x0) o ng du  Thay giá trị x1 để tính giá trị x2 = φ(x1) u cu  Quá trình tính lặp dừng khi xn- xn-1 nhỏ hơn sai số cho trước. Cơ sở kỹ thuật điện 2 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  19. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp lặp om  Nội dung phương pháp: .c y y y y ng co y = φ(x) y = φ(x) an x x x x th 0 0 ng 0 0 x = φ(x) o Điều kiện hội tụ : Trong miền các du  Nghiệm là hoành độ giao điểm: giá trị lặp xk, trị tuyệt đối độ dốc u cu đường y = φ(x) nhỏ hơn độ dốc  Đường thẳng y = x đường y = x.  Đường cong y = φ(x) |φ’(x)| < 1 Cơ sở kỹ thuật điện 2 19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  20. Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp lặp  Thuật toán: om .c Tính  ( x k 1 )   ( x k ) Đúng Cho xk    Nghiệm ng xk+1 = φ(xk)  ( xk ) y .c co x = xk+1 Sai an xk = xk+1 th o ng  Ưu, nhược điểm: du  Cần kiểm tra điều kiện hội tụ của phép lặp. u cu  Tính nhanh, cho phép tính đến sai số nhỏ tùy ý.  Có thể lập trình cho máy tính để tính nghiệm tự động. Cơ sở kỹ thuật điện 2 20 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2432 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2