Bài giảng Lý thuyết mạch 2 - Chương 6: Quá trình quá độ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:154

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Lý thuyết mạch 2 - Chương 6: Quá trình quá độ. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung về: phương pháp dòng nhánh; biến đổi tương đương; sơ kiện; phương pháp tích phân kinh điển; phương pháp toán tử;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Lý thuyết mạch 2 - Chương 6: Quá trình quá độ

NGUYỄN CÔNG PHƯƠNG LÝ THUYẾT MẠCH II QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
Lý thuyết mạch • Lý thuyết mạch I 1. Thông số mạch 2. Phần tử mạch 3. Mạch một chiều 4. Mạch xoay chiều 5. Mạng hai cửa 6. Mạch ba pha 7. Khuếch đại thuật toán • Lý thuyết mạch II 1. Quá trình quá độ 2. Mạch phi tuyến 3. Đường dây dài https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 2
Lý thuyết mạch II - Dòng điện - Điện áp - Công suất -… https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 3
Sách tham khảo 1. C. K. Alexander, M. N. O. Sadiku. Fundamentals of Electric Circuits. McGraw-Hill, 2001 2. J. Bird. Electrical Circuit Theory and Technology. Newnes, 2003 3. Nguyễn Bình Thành, Nguyễn Trần Quân, Phạm Khắc Chương. Cơ sở kỹ thuật điện. Đại học & trung học chuyên nghiệp, 1971 4. J. W. Nilsson, S. A. Riedel. Electric Circuits. Addison- Wesley, 1996 5. J. O’Malley. Theory and Problems of Basic Circuit Analysis. McGraw-Hill, 1992 6. A. L. Shenkman. Transient Analysis of Electric Power Circuits Handbook. Springer, 2005 7. Nguyễn Công Phương. Lỗi thường gặp khi làm bài tập Lý thuyết mạch. Khoa học & Kỹ thuật, 2021. 8. Nguyễn Công Phương & Nguyễn Tuấn Ninh. Giải bài tập Lý thuyết mạch bằng Python. Khoa học & Kỹ thuật, 2022. 9. https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 4
Phương pháp dòng nhánh VD nK D = 3 − 1 = 2 nK A = 3 − 2 + 1 = 2 a : i1 − i2 − i3 = 0 a b i1 i3 R3 b : i3 + J − i4 = 0 E1 E3 R1 R2 J R4 A : R1i1 + R2 i2 = E1 A i2 B i4 B : − R2 i2 + R3 i3 + R 4 i4 = E 3 c Một mạch điện có nKD phương trình KD và nKA phương trình KA, với: nKD = số_nút – 1 nKA = số_nhánh – số_nút + 1 (không kể nguồn dòng, nếu có) https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 5
Biến đổi tương đương a E1 E2 E4 R E a b R1 R2 R4 R3 b E1 E2 E4 + − E 1 R1 R2 R4 J= E = RJ Rtd = Etd = R 1 1 1 1 1 1 1 1 + + + + + + R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3 R4 a Etd a R b J Rtd b https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 6
Lý thuyết mạch II I. Quá trình quá độ 1. Giới thiệu 2. Sơ kiện 3. Phương pháp tích phân kinh điển 4. Phương pháp toán tử II. Mạch phi tuyến III. Đường dây dài https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 7
Giới thiệu (1) • Tất cả các mạch điện trong Lý thuyết mạch I đều ở trạng thái/chế độ xác lập. • Chế độ xác lập: mọi thông số trong mạch điện (dòng điện, điện áp, công suất, năng lượng) đều là hằng số (mạch một chiều) hoặc biến thiên chu kỳ (mạch xoay chiều). • Quá độ (Từ điển tiếng Việt): chuyển từ chế độ này sang chế độ khác. • Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác. https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 8
Giới thiệu (2) • Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác. 6Ω 6Ω 12 2H 2H i = = 2A 6 12 VDC 12 VDC i i (A) Chế độ xác lập mới 2 Chế độ xác lập cũ Quá trình quá độ t 0 https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 9
Giới thiệu (3) • Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác. 6Ω 6Ω uC = 12 V 2 µF 2 µF 12 VDC 12 VDC uC (V) Chế độ xác lập mới 12 Chế độ xác lập cũ Quá trình quá độ t 0 https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 10
Giới thiệu (4) • Quá trình quá độ xảy ra khi có thay đổi đột ngột về cấu trúc hoặc thông số của các mạch điện quán tính. • Quán tính: có cuộn dây hoặc/và tụ điện. • Một số giả thiết đơn giản hóa: • Các phần tử lý tưởng (điện trở của cuộn dây bằng 0, điện trở của tụ điện vô cùng lớn), • Động tác đóng mở lý tưởng: • Thay khóa (K) bằng R, • R chỉ nhận các giá trị 0 (khi K đóng) & ∞ (khi K mở), • Thời gian đóng mở bằng 0. • Luật Kirchhoff luôn đúng. https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 11
Giới thiệu (5) Chế độ cũ t =0 Chế độ mới a b a b a b Rab → ∞ Rab = 0 a b a b a b Rab = 0 Rab → ∞ b 2 1 a b 2 1 a b 2 1 a c c c Rac = 0 Rac → ∞ Rbc → ∞ Rbc = 0 https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 12
Giới thiệu (6) uL(t) Chế độ Chế độ xác lập cũ Chế độ xác lập mới Cuộn cảm quá độ trong mạch 0 t quá độ Ngắn mạch Không ngắn mạch Ngắn mạch một chiều Tụ điện iC(t) trong mạch Chế độ Chế độ xác lập cũ Chế độ xác lập mới quá độ quá độ một chiều 0 t Hở mạch Không hở mạch Hở mạch https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 13
Giới thiệu (7) x(t) Sơ kiện 2 Quá trình quá độ Sơ kiện 1 t 0 Sơ kiện 3 Sơ kiện https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 14
Lý thuyết mạch II I. Quá trình quá độ 1. Giới thiệu 2. Sơ kiện 3. Phương pháp tích phân kinh điển 4. Phương pháp toán tử II. Mạch phi tuyến III. Đường dây dài https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 15
Sơ kiện (1) • Định nghĩa: giá trị (& đạo hàm các cấp) ngay sau thời điểm đóng mở của dòng điện qua cuộn cảm & điện áp trên tụ điện. • iL(0), uC(0), i’L(0), u’C(0), i’’L(0), u’’C(0), … • Việc tính sơ kiện dựa vào: • Thông số mạch ngay trước thời điểm đóng mở (chế độ cũ): iL(–0), uC(–0), • Hai luật Kirchhoff, • Hai luật đóng mở. https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 16
Sơ kiện (2) f(–0) f(+0) t –0 0 +0 https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 17
Sơ kiện (3) Hàm bước nhảy đơn vị 1(t) (hoặc x (t ) u(t)): 1 0 t
Sơ kiện (4) 1(t )e(t ) 1(t − 5)e (t ) 0 t 0 5 t t=0 t = 5s a e(t) b a e(t) b 1(t)e(t) 1(t – 5)e(t) a b a b https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 19
Sơ kiện (5) Hàm Dirac δ(t) δ (t ) d 0 t ≤ −0 & t ≥ + 0 δ (t ) = 1(t ) = dt → ∞ − 0 < t < +0 –0 +0 t +∞  δ (t ) = 1 −∞ δ (t − τ ) d δ (t − τ ) = 1(t − τ ) dt –0 +0 τ t https://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 20