bài thí nghiệm số 1 quá trình quá độ trong mạch phi tuyến

Nội dung thí nghiệm- Vẽ quỹ đạo pha trên dao động ký hai tia, thay đổi thông số R, L, C xét ảnh hưởng tới quá trình dao động tắt dần của nghiệm tự do.• Khi thay đổi R càng tăng thì mạch

TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

-

 -BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH II - EE2022

Họ tên SV: Nguyễn Thị Diệu Linh Lớp: Kỹ thuật điều khiển – Tự động hóa 10 MSSV: 20222581

Mã lớp TN: 742771

Giáo viên hướng dẫn:

Nguyễn Văn Thực Trương Công Trình

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1 : QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH PHI TUYẾN

I Mục đích thí nghiệm

- Qua việc nghiên cứu thực nghiệm trên các phần tử mạch R,L,C, thu được khái niệm rõ ràng về quá trình quá độ trong các mạch cấp 1, cấp 2 biết được sự ảnh hưởng của các thông số mạch đối với quá trình quá độ

II Thiết bị cần dùng

Generator AFG 1022

Osilloscope TBS1052B

1

L = 0.5 H

C = C1 – C10

2

III Nội dung thí nghiệm

- Vẽ quỹ đạo pha trên dao động ký hai tia, thay đổi thông số R, L, C xét ảnh hưởng tới quá trình dao động tắt dần của nghiệm tự do

• Khi thay đổi R càng tăng thì mạch càng ít dao động

• Khi thay đổi C từ 2, 5, 10, 20 μF thì dao động càng trở thành hình sin :

• Khi thay đổi C từ 2,5,10,20 μF thì dao động càng lớn :

IV Yêu cầu báo cáo thí nghiệm

1 Trình bày ảnh hưởng của thông số R , L, C tới hằng số thời gian và dao động của quá trình tự do

• Khi R càng lớn thì sự dao động càng giảm

• Khi C thay đổi thì mạch có thể trở nên dao động hình sin hoặc sự dao

động có thể lớn hơn

2 Cách chọn tần số thích hợp để quan sát thí nghiệm

• Chọn tần số không quá lớn : 50 Hz nếu lớn quá sẽ khó quan sát

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2 : MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA MẠCH PHI TUYẾN

I Mục đích thí nghiệm

1 Nghiên cứu hiện tượng đa trạng thái, trong mạch trigger dòng và áp

sơ đồ gồm cuộn dây phi tuyến và tụ điện tuyến tính

2 Kiểm nghiệm phương pháp điều hòa tương đương trong việc tính toán trigger

II Thiết bị cần dùng

xoay chiều

tính

50 μF /10 μF 1

analyzer PA100

2

Osilloscope TBS 1052B

1

Generator AFG1022

III Nội dung thí nghiệm

1 Hiện tượng trigger

- Hiện tượng trigger là hiện tượng đa trang thái của các tín hiệu điện (thường là u và i) khi trong mạch điện có các phần tử phi tuyến có quán tính được một kích thích điều hòa

a, Hiện tượng trigger áp: Ta xét mạch thuần kháng gồm tụ C mắc

song song với một cuộn dây phi tuyến có quán tình, phương trình của mạch:

´I=´I L+ ´I C

i=I ∠ 00,i L=I L ∠−900,i C=I C ∠ 900

i=¿i L−i C∨ ¿

Khi cấp cho mạch một nguồn dòng biến thiên hiệu dụng, tính toán các dòng i L ,i C ,u L , u C, ta được biểu đồ thị dạng chữ S :

- Hiện tượng trigger áp :

• Tăng dòng liên tục từ 0 → ∞ :

Áp tăng từ 0 → a

Áp nhảy từ a → c

Áp tăng liên tục từ c → ∞

• Giảm dòng liên tục từ ∞ →0 :

Áp giảm từ ∞ → c → b

Áp nhảy từ b → d

Áp từ d →0

b và d ≈ 0

- Tính chất

• Đa trạng thái về điện áp : một giá trị của i có 2 – 3 trạng thái của u

• Tồn tại hai trạng thái ổn định của dòng (a khi tăng dòng, b khi

giảm dòng)

b, Hiện tượng trigger dòng : Ta xét mạch thuần kháng gồm tụ C mắc

nối tiếp với cuộn dây phi tuyến có quán tính

- Phương trình Kirchhoff của mạch :

u=u L+u C → ´ U = ´ U L+ ´U C

Cho U =U´ ∠ 00

→ U L= ´U L ∠900

;U C= ´U C ∠−900

U =¿U L−U C∨ ¿

Khi cấp cho mạch một nguồn áp điều hòa hiệu dụng, sau khi tính toán, ta được đồ thị dạng chữ W

- Hiện tượng trigger dòng :

• Tăng áp từ 0 → ∞ :

Dòng tăng từ 0 → a

Dòng nhảy từ a → c

Dòng tăng tiếp từ c → ∞

• Giảm áp liên tục từ ∞ →0 :

Dòng giảm từ ∞ → c → b

Dòng nhảy từ b → d ≈ 0

- Tính chất : Đa trạng thái về dòng điện : tồn tại hai trạng thái ổn định điện áp

c, Yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng trigger

- Các yếu tố ảnh hưởng đến vị trí và độ lớn của bước nhảy : đặc tính phi tuyến của L, đặc tính của C, giá trị nguồn cấp, tần số

- Để không xảy ra hiện tượng trigger thì đường đặc tính của C phải tiếp tuyến với đường đặc tính của L tại 0

→ Khi đó C=L đ=Ψ (i)∨¿i =0¿

IV Thực nghiệm

* Quan sát hiện tượng nhảy vọt áp của mạch nối song song cuộn dây lõi thép với tụ điện (Hình 1) khi cung cấp bằng

nguồn dòng.

- Ghi lại các giá trị áp nhảy vọt

- Vẽ toàn bộ đặc tính U(I) dạng chữ N bằng nguồn áp biến thiên

Kết quả thí nghiệm :

U (V ) 0 4.5 6 9 12 15 18 21 24 27 30

I (mA )↑ 36.0

3

53.2 98

1

145

25

193

17

24 5

293

1

339

9

386

6

434.5

I (mA )↓ 35.9

9

54.6 1

97

3

145

5

194 24

4

291

1

340

2

388

5

434.5

Hình 1.

* Quan sát hiện tượng nhảy vọt dòng trong mạch nối tiếp cuộn dây lõi thép với tụ điện hình 2 khi cung cấp bằng nguồn áp

- Ghi lại các giá trị dòng nhảy vọt quan sát được

- Vẽ toàn bộ đặc tính U(I) bằng nguồn dòng

Kết quả thí nghiệm :

U (V ) 0 4.5 6 9 12 15 18 21 24 27 30

I (mA )↑ 94

27

101

86

114

65

125

47

135

75

145

31

158

55

173

69

194

17

18 90

I (mA )↓ 94

61

101

5

114

7

125 135

22

126 6

151 3

167 2

178 6

18 90

Hình 2.

* Đo đặc tính Ur (Uv) của sơ đồ mạch ổn áp (Hình 3) trong trường hợp có tải

và không có tải (R t=100 Ω)

U r(V )↑ 4.9 6.1

7

8.5 1

11.1 7

13.5 6

15.9 2

18.3 4

20.8 4

23.3 0

25.7 7

U r(V )↓ 5.0

5

6.2 8

8.7 11.1 13.6

2

15.8 9

18.4 20.8

2

23.3 1

25.7 7

Hình 3.

V Kết luận

- Hiện tượng trigger là sự thay đổi trạng thái của một thành phần

hoặc một mạch từ trạng thái bình thường sang trạng thái hoạt động Điều này xảy ra khi một tín hiệu đầu vào đạt mức cao nhất hoặc thấp nhất của nó