tính chế độ xác lập điều hòa trong mạch điện tuyến tính bằng máy tính dùng phần mềm matlab

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 01TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP ĐIỀU HÒA TRONG MẠCH ĐIỆNTUYẾN TÍNH BẰNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MATLABI, Mục đích thí nghiệm:Sử dụng được Matlab để tính chế độ xác lập điều hòa

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN

-BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

Lý thuyết mạch I

Giảng viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Mã lớp:

Hà Nội 6/2023

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 01 TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP ĐIỀU HÒA TRONG MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH BẰNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MATLAB

I, Mục đích thí nghiệm:

Sử dụng được Matlab để tính chế độ xác lập điều hòa trong mạch tuyến tính bởi 2 phương pháp:

1 Phương pháp vòng

2 Phương pháp thế nút

II,Báo cáo thí nghiệm

Bài 1:

Code trên Script:

clc; clear;

format

shortG

%thong so

dau vao; j

= sqrt(-1);

E1 = 100;

E2 = 220*exp(j*pi/3);

Enh = [E1;E2;0;0;0;0];

J6 = 10*exp(j*pi/6);

Jnh = [0;0;0;0;0;J6];

Z1 = 30+j*40;

Z2 = 20+j*10;

Z3 = 10+j*2*pi*60*0.2;

Z4 = 15+j*2*pi*60*0.3;

Z5 = 20+j*2*pi*60*0.4;

Z6 = 10+j*20;

Z35 = j*2*pi*60*0.6*sqrt(0.2*0.4);

Z53=Z35;

Znh = [Z1 0 0 0 0 0 ; nhanh1

0 Z2 0 0 0 0 ; nhanh2

0 0 Z3 0 Z35 0 ; nhanh3

0 0 0 Z4 0

0 ; nh4 0 0

Z53 0 Z5

0; nh5

0 0 0 0 0 Z6];%nh6

disp('phuong phap dong vong')

B = [1 0 1 1 0 0; vong 1:I1,I3,I4 cung chieu

0 1 1 0 1 0; vong2:I2,I3,I5 cung chieu

0 0 0 -1 1 1];%vong3:I5,I6 cung chieu,I4 nguoc chieu

Zv = B*Znh*B';

Ev = B*(Enh - Znh*Jnh);

Iv = Zv\

Ev; Inh

= B'*Iv

Unh = Znh*(Inh + Jnh) - Enh

Sng = (Inh + Jnh)'*Enh + Jnh'*Unh

Kết quả:

Bài 2:

Code trên Script:

clc; clear;

disp('Ghi chu ve don vi: I (A), goc(rad)');

% Thong so

mach dien

j=sqrt(-1);

Z1=200;

Z2=200;

Z3=10;

Z4=-100*j;

Z5=100*j;

E5=200;

E1=220*exp(j*0);

% Xet chi co E5 tac dung

Z12=(Z1*Z2)/(Z1+Z2);

I3e5=-E5/(Z3+Z12);

% Xet chi co E1 tac dung

Z=[-1 1 1 0 0;0 0 -1 1 1;Z1 Z2 0 0 0;0 -Z2 Z3 Z4 0;0 0

0 -Z4 Z5];

E=[0 0 E1 0 0]';

I=inv(Z)*E;

I3=I(3)+I3e5

Uac=I(2)*Z2;

Ubc=Uac

Pe1=I(1)*E1

Pe5=-I3e5*E5

Kết quả:

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 02 CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C TRONG MẠCH ĐIỆN CÓ NGUỒN HÌNH SIN

1 Mạch thuUn điê Vn trX

UR= 24.15 (V)

I R =0.161 (A)

P R =3.887 (W)

Cosφ=1

=> R = UR

I R = 150 Ω

=>P=UR I=3.57 (W)

Bỏ qua sai số thì kết quả trên phù hợp với lý thuyết đã cho

2 Mạch thuUn điê Vn cảm:

U L =24.45 (V )

I L =0.805 (A)

Q=√S 2

−P 2

Cosφ=0.175

=> Z L =ω L=29.90 (Ω)

=> Kết quả gUn giống với lý thuyết

3 Mạch thuUn điê Vn dung:

UC=24.64 ( V)

IC=0.161 ( A)

Q=√S 2

−P 2

Cosφ=−0.018

=> Z C = 1

=> Kết quả gUn giống với lý thuyết, sai số do thiết bị đo

4 Mạch R-L nối tiếp:

U =24.13 (V) I=0.103 ( A)

U R =16.77 ( V) U L =15.27 (V )

Cosφ=0.781

=> R = UR

I = 162.82 Ω

=> Z L =UL

I L

=148.25 (Ω )

Q=U I sinφ=1.552(Var)

Q=√S 2 −P 2 =1.550(Var )

=> Kết quả gUn giống với lý thuyết, sai số do thiết bị đo

5 Mạch R-C nối tiếp:

U =23.98(V) I=0.122 ( A)

UR=19.95 ( V) UC=13.14 ( V)

P=−2.461 ( W ) S=2.926 (W )

Cosφ=−0.84

=> P = U I cosφ=− 2.457(W )

=> S = U I =2.925(VA

=> Kết quả gUn giống với lý thuyết, sai số do thiết bị đo

6 Mạch R-L-C nối tiếp:

U =24.56 ( V)

I=0.07 ( A)

UR=3.56 (V )

UL=18.951 (V )

U C =42.53 ( V)

S=1.722 ( W )

Cosφ=−0.248

=> P = U I cosφ=− 0.426(W )

=> S = U I =1.719(VA

=> Kết quả gUn giống với lý thuyết, sai số do thiết bị đo

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 03

CÁC HIÊVN TƯhNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C-MẠCH CÓ Hi CẢM TRONG C-MẠCH ĐIÊVN CÓ KÍCH THÍCH

HÌNH SIN

1 Nghiê Vm chjng lại định luâ Vt Kirchhoff 1

D3ng 2 powermeter ta đo được:

U = 24 (V)

I1 = 0.168 (A)

Cosφ 1= 1

I2 = 0.096 (A)

Cosφ 2=0.3

I3 = 0.14 (A)

+) Nghiệm chứng lại định luật Kirchhoff 1:

I2 φ + I φ ≈ I∠ 2 3∠ 3 1∠φ1

2 Nghiê V m chjng hiê Vn tượng hm cảm

D3ng powermeter ta đo được:

Xác định că K p c3ng tính cLa 2 cuô K n dây hO cPm:

Đo lUn 1:

U 11 ' =11.8(V )

U 22 ' =11.29(V )

Đo lUn 2:

U 11 ' =11.86(V )

U 2 ' 2 =12.53(V )

3 Truypn công surt bsng hm cảm:

D3ng Powermeter đo điện áp:

U 11 ' =23.66(V )

U 22 ' =14.86(V )

Mắc điện trở để khép kín mạch chứa cuộn cPm 2 thì điện áp hO cPm lên L 2 gây ra bởi I tạo thành I’, đo cực tính cLa hai cuộn dây đã biết xác định được I’ Công suất truyền bằng hO cPm từ 11’→ 22’

Coi cuộn dây không tiêu hao năng lượng nên công suất cLa cuộn dây buộc phPi truyền qua 1 cuộn khác có quan hệ hO cPm với nó

Công suất trên R: P =6.345(W )

Hệ số biến áp khi có tPi: |KU|=U22'

U 11'

=0.956