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

BUỔI 3: CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R-L-C MẠCH CÓ HỖ CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN CÓ KÍCH THÍCH HÌNH SIN1.. Nghiệm chứng lại định luật Kirchhoff 1 Qua kết quả thực nghiệm chứng minh đư

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC HÀNH

LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN I

Giảng viên hướng dẫn : Phạm Hồng Hải Sinh viên thực hiện : Đặng Xuân Trường Lớp : 736253-EE2021 MSSV : 20222699

HÀ NỘI – 2023

BUỔI 1: TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP ĐIỀU HÒA TRONG MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH BẰNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MATLAB

Bài 1: Chuơng trình matlab

B=[1 0 1 1 0 0;0 1 1 0 1 0;0 0 0 -1 1 1];

j=sqrt(-1);

pi=3.1415;

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;0 Z2 0 0 0 0;0 0 Z3 0 Z35 0;0 0 0 Z4 0 0;0 0 Z53 0 Z5 0;0 0 0 0 0 Z6];

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 :

>> machdien

-2.8620 - 3.0433i 3.9151 + 2.8309i 1.0531 - 0.2124i 1.2749 - 0.0992i -0.2218 - 0.1132i -4.1369 - 2.9441i

>> Unh

Unh =

1.0e+02 *

-0.6413 - 2.0578i -0.6001 - 0.9475i 0.3379 + 0.6309i 0.3034 + 1.4269i 0.2622 + 0.3167i 0.0412 + 1.1103i

>> Sng

Sng =

1.2746e+03 + 1.6798e+03i

Bài 2: Chương trình matlab

Z1=200;

Z2=200;

Z3=10;

Z4=-100*j;

Z5=100*j;

E5=200;

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

I3e5=-E5/(Z3+Z12);

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:

I3 =

-1.8182

Pe5 =

363.64

Ubc =

110

Pe1 =

121

BUỔI 2: CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R,L,C TRONG MẠCH ĐIỆN CÓ NGUỒN HÌNH SIN

1 Mạch thuần điện trở

UR = 24,44 V R=151 Ω

IR=0,161 A Theo lý thuyết, U và I cùng pha với nhau, R R PR=3,926 W ta có sơ đồ: Cos =1

IR

U R

2 Mạch thuần điện cảm

Z =148 ΩL UL= 24,49 V Theo lý thuyết, cuộn dây cảm kháng có IL= 0,155 A điện áp nhanh pha hơn so với cường độ S=3,797 VA dòng điện 1 góc 0< < /2

QL= 3,765 Var

Cos = -0,129

Ta có sơ đồ mạch điện:

L

I L

U U U L Lr

U Ir L

3 Mạch thuần điện dung

UC = 24,54 V U =150 ΩC

I = 0,155 A Theo lý thuyết, điện áp trên tụ điện C

S = 3,829 VA chậm pha /2 so với cường độ dòng

Q = 3,828 VarC

Cos = 0,020 điện

Ta có sơ đồ mạch điện :

IC

IC

U C UC

4 Mạch R-L nối tiếp

U = 24,41 V I = 0,106 A R L

UR = 15,943 V U = 16,479 V L U I P = 1,931 W S = 2,589 VA Cos = -0,746

UL Ulr ULRr

Ur UR I 5 Mạch R-C mắc nối tiếp I U = 24,43 V I=0,110 A R UR = 16,663 V UC=17,652 V U C P = 1,8795 W S= 2,685 VA Cos =0,700 U IR

UC URC R L 6 Mạch R-L-C nối tiếp U=24,49 V C I=0,048 A

UR=7,382 V

UL=7,121 V

UC=30,08 V

P= 0,4116 W

S=1,176 VA UL

Cos = 0,35 ULC

UR I

UC

BUỔI 3: CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R-L-C MẠCH CÓ HỖ CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN CÓ KÍCH THÍCH HÌNH SIN

1 Nghiệm chứng lại định luật Kirchhoff 1

U=12,422 V

1=4,439 i1= 0,034+ i2,63.10^-3

2= 45,733 i2= 0,023+i0,0236

3= 60,791 i3= 9,76.10^-3 + i0,017

i1+i2+i3 0

Qua kết quả thực nghiệm chứng minh được định luật Kirchhoff 1 đúng

2 Nghiệm chứng hiện tượng hỗ cảm

U

U11’=6,111 V

U22’=6,366 V

U11’=6,015 V

U2’2=5,754 V

Ta thấy U22’>U2’2 nên:

Lần 1: 2 cuộn cảm cùng cực tính

U11’=U + UL1 M12

U =U22’ L2+ UM21

Lần 2: 2 cuộn cảm ngược cực tính

U11’=U - UL1 M12

U =U2’2 L2- UM21

3.Truyền công suất bằng hỗ cảm

U11’=12,053 V

U22’ =9,205 V

Hệ số biến áp khi có tải R là: |K | =UU 22’/U11’ 0,764