Bai giang LTM2 - Nguyen Viet Son

slide bài giảng lý thuyết mạch 2 của thầy nguyễn việt sơn

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2Giáo viên: TS. Nguyễn Việt SơnBộ môn: Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệpC1 - 108 - Đại học Bách Khoa Hà Nội- 2010 - Cơ sở kỹ thuật điện 22CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2Nội dung chƣơng trình:Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyến.I. Khái niệm về mạch phi tuyến.II. Tính chất mạch phi tuyến.III. Tuyến tính hóa - Quán tính hóa phần tử phi tuyến.IV. Phương pháp xét mạch phi tuyến.Chƣơng 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến.I. Khái niệm chung.II. Phương pháp đồ thị.III. Phương pháp dò.IV. Phương pháp lặp Cơ sở kỹ thuật điện 23CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2Nội dung chƣơng trình:Chƣơng 3: Chế độ xác lập dao động trong mạch phi tuyếnI. Khái niệm chung.II. Phương pháp đồ thị với giá trị tức thời.III. Phương pháp cân bằng điều hòa.IV. Phương pháp điều hòa tương đương.V. Phương pháp dò.VI. Phương pháp tuyến tính hóa quanh điểm làm việc.Chƣơng 4: Quá trình quá độ trong mạch phi tuyến.I. Khái niệm chung.II. Phương pháp tham số bé (nhiễu loạn).III. Phương pháp sai phân liên tiếp.IV. Phương pháp biên pha biến thiên chậm (hệ số tích phân). Cơ sở kỹ thuật điện 24CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2Nội dung chƣơng trình:Chƣơng 5: Lý thuyết về mạch có thông số dải - Đƣờng dây dài đều tuyến tính.I. Mô hình đường dây dài đều.II. Chế độ xác lập điều hòa trên đường dây dài.III. Quá trình quá độ trên đường dây dài không tiêu tán. Cơ sở kỹ thuật điện 25CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2Tài liệu tham khảo:1. Cơ sở kỹ thuật điện 1 & 2 - Nguyễn Bình Thành - Nguyễn Trần Quân - Phạm KhắcChương - 1971.2. Cơ sở kỹ thuật điện - Quyển 1 - Bộ môn Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp - 20043. Giáo trình lý thuyết mạch điện - PGS - TS. Lê Văn Bảng - 2005.4. Fundamentals of electric circuits - David A.Bell - Prentice Hall InternationalEdition - 1990.5. Electric circuits - Norman Blabanian - Mc Graw Hill - 1994.6. Methodes d’etudes des circuit electriques - Fancois Mesa - Eyrolles - 1987.7. An introduction to circuit analysis a system approach - Donald E.Scott - McGraw Hill - 1994.http://www.mica.edu.vn/perso/Nguyen-Viet-Son/Ly-Thuyet-Mach/ Cơ sở kỹ thuật điện 26CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyếnI. Khái niệm về mạch phi tuyến.II. Tuyến tính hóa - Quán tính hóa phần tử phi tuyến.III. Tính chất mạch phi tuyến. IV. Phƣơng pháp xét mạch phi tuyến.Bài tập: 1 - 4, 6, 7, 8 - 13. Cơ sở kỹ thuật điện 27CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyếnI. Khái niệm về mạch phi tuyến.I.1. Mạch và hệ phƣơng trình mạch phi tuyến.I.2. Phần tử mạch phi tuyến.I.3. Hàm đặc tính của phần tử phi tuyến.II. Tuyến tính hóa - Quán tính hóa phần tử phi tuyến.III. Tính chất mạch phi tuyến. IV. Phƣơng pháp xét mạch phi tuyến. Cơ sở kỹ thuật điện 28Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyếnI.1. Mạch và hệ phƣơng trình mạch phi tuyến.Sơ đồ mạchLuật6000( )cmfE(x, y, z, t), H(x,y,z,t) …Thiết bị điệnMạch hóaMô hình trƣờngMô hình hệ thốngu(t), i(t), p(t) …Mô hình mạch(năng lƣợng) KirchoffMô hình mạch tín hiệuHệ phƣơng trình toán học gtb>> gmoi truong Hữu hạn các trạng thái. l << λ Luật Kirchoff 1, 2 Luật bảo toàn công suất Luật OhmXét sự truyền đạt năng lƣợnggiữa các thiết bị điệnHình vẽ mô phỏng thiết bị điện Cơ sở kỹ thuật điện 2Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyếnI.1. Mạch và hệ phƣơng trình mạch phi tuyến.9 Mô hình mạch phi tuyến là mô hình mạch mà quá trình xét được mô tả bởi một hệphương trình vi tích phân phi tuyến trong miền thời gian.11 1 212( , , ., , ) .( , , ., , )nnnndxf x x x tdtdxf x x x tdt Trong mạch điện, ta có: Biến trạng thái x1, …, xnlà dòng điện, điện áp, từ thông, điện tích … f1, …, fnlà các kích thích, hàm phi tuyến. t biến độc lập thời gian Cơ sở kỹ thuật điện 2Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyếnI.2. Phần tử mạch phi tuyến.10 Phần tử mạch phi tuyến là một phần tử của mạch điện mà quan hệ các trạng thái trên đólà một phương trình (hệ phương trình) vi tích phân phi tuyến. Điện trở phi tuyến:R(i)u,rR(i)u(i)i0u(t) = R(i).i(t) Cuộn dây phi tuyến:  Tụ điện phi tuyến:L(i) C(u)ψ,LL(i)ψ(i)i0C,qC(u)q(u)u0( ) ( ) ( )( ) .()( ) ( ).LLt i di tutt i dtdi tu t L idt( ) ( ) ( )( ) .()( ) ( ).CCq t q u du titt u dtdu ti t C udt [...]...   2 0,8.a  0,8 b  0,1 b = 0,125   I  0,025.U  0,125.U 2 Cơ sở kỹ thuật điện 2 13 CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyến I Khái niệm về mạch phi tuyến - Phần tử phi tuyến II Tuyến tính hóa - Quán tính hóa phần tử phi tuyến II.1 Tuyến tính hóa II.2 Quán tính hóa phần tử phi tuyến III Tính chất mạch phi tuyến IV Phƣơng pháp xét mạch phi tuyến Cơ sở kỹ thuật điện 2 14 Chƣơng... tính phi tuyến của điện trở phi tuyến cho như hình vẽ Tìm dòng điện, điện áp trên các phần tử R=10Ω Giải: Lập phương trình mạch: E = UR + U(I) = R.I + U(I) U(I) E=30V Phương pháp trừ đồ thị: 1 E - R.I = U(I)  30 - 10I = U(I) 2 Điểm cắt: M(0.85A ; 21V) 3 Sai số: E* = 0.85.10 + 21 = 29.5(V) E *  E 29.5  30 %   100%  1,667% E 30 V 40 30 M 20 10 A 0 Cơ sở kỹ thuật điện 2 1 2 3 4 26 Chƣơng 2: Chế độ... trạng thái, tính chất tự dao động phi tuyến, … Cơ sở kỹ thuật điện 2 18 CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyến I Khái niệm về mạch phi tuyến và phần tử phi tuyến II Tuyến tính hóa - Quán tính hóa phần tử phi tuyến III Tính chất mạch phi tuyến IV Phƣơng pháp xét mạch phi tuyến Cơ sở kỹ thuật điện 2 19 Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyến IV Các phƣơng pháp xét mạch phi tuyến  Phương... quán tính hóa (phương pháp điều hòa tương đương) Cơ sở kỹ thuật điện 2 16 CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyến I Khái niệm về mạch phi tuyến và phần tử phi tuyến II Tuyến tính hóa - Quán tính hóa phần tử phi tuyến III Tính chất mạch phi tuyến IV Phƣơng pháp xét mạch phi tuyến Cơ sở kỹ thuật điện 2 17 Chƣơng 1: Khái niệm về mạch phi tuyến III Tính chất của mạch phi tuyến  Không... trình mạch:  1 2 3  E  RI1  U AB A B A UAB(I1) 4  Trừ áp: U ab ( I1 )  E  RI1  12  3I1  Đọc kết quả:  I1  2,5( A)  I 2  2,1( A)   U ab  4, 2(V )   I 3  0.25( A) U3(I3) U2(I2) 3 2 1 12 - 3I1 0 Cơ sở kỹ thuật điện 2 3 6 9 V 12 29 CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chƣơng 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến I Khái niệm chung II Phƣơng pháp đồ thị III.Phƣơng pháp dò IV Phƣơng pháp lặp Cơ sở . circuit analysis a system approach - Donald E.Scott - McGraw Hill - 1994.http://www.mica.edu.vn/perso /Nguyen- Viet- Son/ Ly-Thuyet-Mach/ Cơ sở kỹ thuật điện 26CƠ. điện - PGS - TS. Lê Văn Bảng - 2005.4. Fundamentals of electric circuits - David A.Bell - Prentice Hall InternationalEdition - 1990.5. Electric circuits -