Qua trinh qua do 2013c mk

Nguyễn Cơng Phương Q trình q độ Cơ sở lý thuyết mạch điện Nội dung I Thông số mạch II Phần tử mạch III Mạch chiều IV Mạch xoay chiều V Mạng hai cửa VI Mạch ba pha VII.Quá trình độ Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Nội dung Giới thiệu Sơ kiện Phương pháp tích phân kinh điển Quá trình q độ mạch RLC Phương pháp tốn tử Phương pháp hàm độ hàm trọng lượng Giải số vấn đề QTQĐ máy tính Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (1) • Tất mạch điện từ trước đến trạng thái/chế độ xác lập • Chế độ xác lập: thơng số mạch điện (dịng điện, điện áp, công suất, lượng) số (mạch chiều) biến thiên chu kỳ (mạch xoay chiều) • Quá độ (Từ điển tiếng Việt): chuyển từ chế độ sang chế độ khác • Q trình độ (kỹ thuật điện): trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập sang chế độ xác lập khác Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (2) • Q trình q độ (kỹ thuật điện): trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập sang chế độ xác lập khác i (A) Quá trình độ t Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (3) • Q trình q độ (kỹ thuật điện): trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập sang chế độ xác lập khác u (V) Quá trình độ 12 t Quá trình độ0 - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (4) i (A) wL(1) = wL(2) ≠ Δt = ? t Δt dw w wL(2)  wL(1) p   → p → ∞ (vô lý) → Δt ≠ dt t t Nếu Δt → (tồn trình độ) Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (5) i (A) Δi ≠ ? di i uL L t dt Nếu Δt → & Δi ≠ Δi t → u → ∞ (vô lý) → Δi = (dịng điện L phải liên tục) Q trình q độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (6) u (V) 12 ΔuC ≠ ? duC uC C iC t dt Nếu Δt → & ΔuC ≠ ΔuC t → i → ∞ (vô lý) → ΔuC = (điện áp C phải liên tục) Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (7) • Quá trình q độ xảy có thay đổi đột ngột cấu trúc mạch điện quán tính • Qn tính: có phần tử L hoặc/và C • Một số giả thiết đơn giản hóa: – Các phần tử lý tưởng – Động tác đóng mở lý tưởng • Thay K R • R nhận giá trị (khi K đóng) & ∞ (khi K mở) • Thời gian đóng mở – Luật Kirchhoff ln Q trình q độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 10 Giải QTQĐ h(t) & g(t) (2) u 10 V ms ms t t i   u ' ( )h(t   )d 0 Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 196 Giải QTQĐ h(t) & g(t) (3) u 10 V ms u 10 V ms t 1(t) ms u 10 V 1(t )  1(t  0,004) ms u 10 V ms t ms t – 1(t – 0,004) u (t )  [1(t )  1(t  0,004)](5000t  10) V ms ms t  5000 t  10 Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 197 Giải QTQĐ h(t) & g(t) (4) i (0)  i (0)  r   r  pL   p  L  itd  Ae t U ixl  r U i  ixl  itd   Ae t r U U U  i (0)   Ae   A   A   r r r  e  t h(t )  r U  i (t )  (1  e t ) r Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 198 u 10 V Giải QTQĐ h(t) & g(t) ms ms t t i   u ' ( )h(t   )d 0 r  (5) L  e t h(t )  r u (t )  [1(t )  1(t  0, 004)](5000t  10) V u ' (t )  [1(t )  1(t  0,004)]' (5000t  10)  [1(t )  1(t  0,004)](5000t  10)'  [ (t )   (t  0,004)](5000t  10)  [1(t )  1(t  0,004)](5000) (5000t  10) (t )  10 (t ) (5000t  10) (t  0,004)  10 (t  0,004)  u '(t )  10[ (t )   (t  0, 004)]  5000[1(t )  1(t  0, 004)]  u '( )  10[ ( )   (  0, 004)]  5000[1( )  1(  0, 004)] Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn V/s V/s 199 Giải QTQĐ h(t) & g(t) (6) t i   u ' ( )h(t   )d 0 u ' ( )  10[ ( )   (  0,004)]  5000[1( )  1(  0,004)]  e t  e  (t  ) h(t )   rt r  e  (t  )  i   10[ (t )   (t  0,004)]  5000[1(t )  1(t  0,004)] d r 0 t  10 t   5000 t  10 1( )  1(  0,004)d       ( )d    (  0,004)d     r 0  r 0   r 0  t  5000 t  5000  ( t  )  ( t  )    ( )e d   (  0,004)e d     r 0  r 0   5000 t   ( t  ) 1( )  1(  0,004)e d     A B C  D   r 0  Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 200 Giải QTQĐ h(t) & g(t) (7) t t 10 10 A  ( )d    (  0,004)d  r 0 r 0 10 10 10  1(t )  1(t  0,004)  1(t )  1(t  0,004) r r r t 5000 1( )  1(  0,004)d B  r 0 t 5000 5000     r r t , 004 5000 5000 5000  t t 0,004  20 r r r Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 201 Giải QTQĐ h(t) & g(t) (8) t t 5000 5000  ( t  )  ( t  ) C  (  ) e d    (   , 004 ) e d   r 0 r 0 t   (  T ) f (t   )d  f (t  T ) 0 C  t 5000 t 5000  ( t 0, 004 ) e  e r r 5000  ( t  )   D (  )  (   , 004 ) e d  r 0 5000  ( t  ) t 5000  ( t  ) t  e  1(t  0,004)e 0 r r 5000 t  e  1(t  0,004)e  ( t 0, 004) r Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 202 Giải QTQĐ h(t) & g(t) (9) u 10 V ms t t t 0 0 0 ms t i   u ' ( )h(t   )d   u ( ) g (t   )d   u ( )h' (t   )d Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 203 Giải QTQĐ h(t) & g(t) (10) • P/p tích phân kinh điển dùng nguồn kích thích có dạng đơn giản (hằng, điều hồ, chu kỳ) • P/p h(t) & g(t) dùng nguồn kích thích có dạng phức tạp nhưng: – Phải chuẩn bị u(t), h(t), g(t) – Phải tính tích phân Q trình q độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 204 Nội dung Giới thiệu Sơ kiện Phương pháp tích phân kinh điển Q trình q độ mạch RLC Phương pháp tốn tử Phương pháp hàm độ hàm trọng lượng Giải số vấn đề QTQĐ máy tính a) Tìm ảnh Laplace từ gốc thời gian b) Tìm gốc thời gian từ ảnh Laplace c) Giải phương trình vi phân Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 205 Tìm ảnh Laplace từ gốc thời gian x (t )  20  10e  4t  5e 8t  X ( p )  20 10   p p  p 8 >> syms s t; >> ft = -5*exp(-8*t)+10*exp(-4*t)+20; >> Fs = laplace(ft); pretty(Fs) 10 20 - - - + -s + s + s Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 206 Tìm gốc thời gian từ ảnh Laplace 25 p  300 p  640  4t 8 t X ( p)   x ( t )  20  10 e  e p  12 p  32 p >> Fs = (25*s^2+300*s+640)/(s^3+12*s^2+32*s); >> ft = ilaplace(Fs); pretty(ft) 10 - + 20 exp(4 t) exp(8 t) Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 207 Nội dung Giới thiệu Sơ kiện Phương pháp tích phân kinh điển Quá trình độ mạch RLC Phương pháp toán tử Phương pháp hàm độ hàm trọng lượng Giải số vấn đề QTQĐ máy tính a) Tìm ảnh Laplace từ gốc thời gian b) Tìm gốc thời gian từ ảnh Laplace c) Giải phương trình vi phân Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 208 VD Giải phương trình vi phân (1) E = 12 V; R = Ω; L = mH Tại thời điểm t = khoá K đóng lại Tính dịng điện q độ mạch 12 R E  i Li ' Ri  E  i '   i  0, 002 0, 002 L L  i '  3000i  6000 i (0)  iL (0)  iL (0)  >> x = dsolve('Dx = -3000*x + 6000','x(0) = 0','s') >> pretty(x) Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 209 VD2 Giải phương trình vi phân (2) E = 100 V; R = 30 Ω; L = 0,1 H; C = 0,8 mF Tính dịng q độ mạch iL (0)  0; iL '(0)  1000 A / s 1 Ri  Li '  idt  E  Ri ' Li '' i   30i ' 0,1i '' 1250i  C C  i ''  300i ' 12500i >> x = dsolve('D2x = -300*Dx - 12500*x','x(0) = 0','Dx(0) = 1000') >> pretty(x) Quá trình độ - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 210