BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT MẠCH docx

BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT MẠCH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ___ o O o ___ Chuyên ngành : Kỹ thuật Thông Tin & Truyền Thông Khóa : 49 Giáo viên hướng dẫn : Ths. Nguyễn Công Thắng Sinh viên : Nhóm 3 Nguyễn Đức Chính Hoàng Văn Dự Đỗ Văn Hiếu Vũ Quốc Huy Trần Trọng Ngọc Nguyễn Thế Quân Hà Thanh Sơn Trần Hoàng Thịnh Nguyễn Kiều Trang Tô Mạnh Tuấn • Cho mạch điện có các số liệu sau: NỘI DUNG Hzf Attj Vtte FC LHL R RR 50 )6cos(41.1)( )3sin(150)( ;150 ;15.0;18.0 ;18 ;15;20 4 63 5 21 = += += = Ω== Ω= Ω=Ω= πω πω µ I. Tìm mọi dòng điện xác lập khi khóa K chưa tác động bằng: a. Phương pháp dòng điện nhánh với hỗ cảm b. Phương pháp dòng điện vòng với hỗ cảm c. Phương pháp điện thế nút khi hỗ cảm với II. Tìm dòng điện xác lập trên một nhánh bất kỳ theo phương pháp máy phát điện tương đương (Định lý Thevenin hoặc định lý Norton) với hỗ cảm III. Tìm dòng điện quá độ trên cuộn cảm và điện áp quá độ trên tụ điện bằng phương pháp toán tử sau khi khóa K tác động. a. Xác định các điều kiện ban đầu b. Lập hệ phương trình trạng thái c. Tìm nghiệm – đáp ứng ảnh I1(p); Uc(p) d. Xác định nghiệm thời gian i1(t); Uc(t) )(0 HM = HM 1.0 = HM 1.0 = )(0 HM = * * • Ta có: - Chọn chiều dòng điện và vòng như hình vẽ. - Ta có hệ phương trình viết theo phương pháp dòng điện nhánh: 3 3 6 6 4 5 1 2 100 56.55 47.12 21.22 ( ) 150sin( 3) 53.03 91.86 ( ) 1.41cos( 6) 0.50 0.86 L L C f Z i L i Z i L i Z i e t t E i j t t A J i ω π π ϖ ϖ ω π ω π = = = = = = = − = + ⇒ = + = + ⇒ = − + g g 3 4 5 6 1 4 6 1 2 3 5 5 3 6 5 5 3 1 2 3 4 6 1 2 3 4 3 4 6 4 6 0 0 0 0 L M L C M M C L I I I I I I I J I I I I R I Z I Z E I R I R I Z I Z I Z I Z I Z I Z  − + + − =   − − + = −   + − =    + + =   + − − − =   + + =  g g g g g g g g g g g g g g g g g g g g g g g I. Tìm dòng điện xác lập khi khóa K chưa tác động. a. Phương pháp dòng điện nhánh: Giải hệ phương trình trên bằng Matlab ta được kết quả: b. Phương pháp dòng điện vòng Chọn biến là các dòng điện vòng như hình vẽ. Hệ phương trình viết theo phương pháp dòng điện vòng: 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 1.31 2.46 ( ) 3.94sin(314 118 ) 0.81 1.60 ( ) 2.53sin(314 117 ) ( ) 2.74sin(314 12 ) 1.89 0.40 ( ) 4.94sin(314 103 ) 0.82 3.40 ( 1.08 2.00 1.63 1.80 o o o o I i i t t I i i t t i t t I i i t t I i i I i I i  = − +  = +  = − +  = +  = + = +  ⇒  = −  = − −   = +   = − −  g g g g g g 6 ) 3.22sin(314 62 ) ( ) 3.43sin(314 132 ) o o t t i t t         = +   = −  v1 v2 v3 5 5 3 3 v1 v2 v3 1 3 1 2 3 4 1 v1 v2 v3 4 4 6 I ( ) I I E I I ( ) I ( ) J I I ( ) I ( ) 0 L L M L L C M C M M C C L R Z Z Z Z R R Z Z Z Z R Z Z Z Z Z  + − + =   − + + + + + − − = −    + − − + + =  g g g g g g g g g g g Giải hệ phương trình trên bằng Matlab ta được kết quả: v1 v2 v3 1.08 2.00 0.81 1.60 1.63 1.80 I i I i I i  = +   = − +   = − −   g g g Trong đó: 1 2 1 1 1 2 2 2 3 1 2 3 4 3 2 4 5 1 5 6 3 6 1.31 2.46 ( ) 3.94sin(314 118 0.81 1.60 1.89 0.40 0.82 3.40 1.08 2.00 1.63 1.80 v v v v v v v v I I J I i i t t I I I i I I I I i I I I I i I I I i I I I i   = + = − +   = +   = = − +     = − = +   ⇒ ⇒     = − = − −     = = +     = = − −   g g g g g g g g g g g g g g g g g g g g g 2 3 4 5 6 ) ( ) 2.53sin(314 117 ) ( ) 2.74sin(314 12 ) ( ) 4.94sin(314 103 ) ( ) 3.22sin(314 62 ) ( ) 3.43sin(314 132 ) o o o o o o i t t i t t i t t i t t i t t   = +   = +   = −   = +   = −  c. Phương pháp thế đỉnh Chọn : 4 0 ch ϕ ϕ = = g g Hệ phương trình lập được theo phương pháp thế đỉnh: 5 1 2 3 11 12 13 5 1 1 2 3 21 22 23 5 1 2 3 31 32 33 5 Y Y Y E Y Y Y Y J Y Y Y E Y ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ  − − =   − + − =    − − + = −  g g g g g g g g g g g g 11 5 3 4 6 12 21 4 6 13 31 3 5 22 1 4 6 23 32 33 2 3 5 0 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y = + + + = = + = = + = + + = = = + + Trong đó: 1 2 1 2 3 4 3 4 5 6 5 6 1 1 ; 1 1 ; 1 1 ; L C L Y Y R R Y Y Z Z Y Y R Z = = = = = = Giải hệ phương trình trên bằng Matlab ta được kết quả: 1 2 3 38,06 56,51 15,83 45,19 4,40 20,94 i i i ϕ ϕ ϕ = + = − + = −        g g g 2 1 1 3 2 2 1 2 1 3 3 3 2 1 4 4 5 3 1 5 5 1 2 6 6 0,79 2,26 0,29 1,40 ( ) 3,39 (314 109 ) ( 1,37 0,60 0,53 2,54 ( ) E 1,08 0,80 0,24 1,14 o L C L I i R I i R i t sin t i I i Z I i Z I i R I i Z ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ   = = − +    − = = − +  = +   −  = = −   ⇒ ⇒   − = = −    − +  = = +    −  = = −   g g g g g g g g g g g g g g g g g 3 4 5 6 ) 2,02 (314 102 ) ( ) 2,11 (314 23 ) ( ) 3,68 (314 78 ) ( ) 1,90 (314 37 ) ( ) 1,65 (314 78 ) o o o o o t sin t i t sin t i t sin t i t sin t i t sin t   = +   = −   = −   = +   = −  - Lôi nhánh có chứa ra phía ngoài phần mạch điện còn lại được thay thế bằng mạng 1 cửa. 5 I g 5 0 5 0 5 E E I Z R • • + ⇒ = + g 5 I g II. Áp dụng định lý Thevenin tìm dòng - Vẽ lại mạch sau khi lôi ra khỏi mạch - Áp dụng hệ quả định lý Thevenin thay nguồn dòng bằng nguồn áp với: 5 I g 1 J 1 E 1 1 1 .E J R= Có: 0 3 1 3 3 3 3 6 4 1 2 3 6 4 0 6 4 3 1 2 6 4 0 6 4 3 1 2 6 4 5 5 . . 28.63 1.43 . .( ) 72.35 19.46 . 1.08 0.80 ( ) 1.90sin(314 37 ) h h h h L L L C L L C L C L L C L C L L C o E U U U E U I Z Z Z Z R R Z Z Z E i Z Z Z R R Z Z Z i Z Z Z R R Z Z I i i t t = = − = = + + + + ⇒ = + + + + = = + + + + + ⇒ = + ⇒ = + g g g g g III. Tìm dòng điện quá độ trên cuộn cảm và điện áp quá độ trên tụ điện bằng phương pháp toán tử sau khi khóa K tác động. a. Xác định các điều kiện đầu: Áp dụng các luật đóng mở 1, 2 ta có: 3( 0) 3( 0) 3(0) 0 6( 0) 6( 0) 6(0) 0 4( 0) 4( 0) 4(0) 2 1 4( ) 2,11sin(314 23 ) 2,11sin( 23 ) 0,82( ) 1,65sin(314 78 ) 1,65sin( 78 ) 1,61( ) 53,89 11,32 55,066 2 sin(314 168 L L t L L t C C C C t i i i t A i i i t A U U U U i t ϕ ϕ + − = + − = + − = = = − = − = − = = = − = − = − = = = − = − − = − o o o o g g 4(0) 0 ) 0 55,066 2 sin(314 168 ) 55,066 2 sin( 168 ) 16,24( ) C t t U t V = = → = − = − = − o o o [...]... ứng ảnh I1 ( p);U C ( p) : Toán tử hóa mạch điện: p sin π 3 + 100π cos π 3 129,9 p + 23550 e5 (t ) = 150sin(100π t + 3 ) → E5 ( p ) = 150 = 2 2 p + (100π ) p 2 + (100π ) 2 p cos π 6 − 100π sin π 6 1, 22 p − 221,37 π ) → J ( p ) = 1, 41 j1 (t ) = 1,41cos(100π t + 6 = 2 1 2 2 p + (100π ) p + (100π ) 2 π Hệ phương trình viết theo phương pháp dòng điện vòng cho mạch sau khi đã toán tử hóa:  I v1 ( . BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT MẠCH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ___ o O o ___ Chuyên ngành. điện xác lập trên một nhánh bất kỳ theo phương pháp máy phát điện tương đương (Định lý Thevenin hoặc định lý Norton) với hỗ cảm III. Tìm dòng điện quá độ trên cuộn cảm và điện áp quá độ trên. Ngọc Nguyễn Thế Quân Hà Thanh Sơn Trần Hoàng Thịnh Nguyễn Kiều Trang Tô Mạnh Tuấn • Cho mạch điện có các số liệu sau: NỘI DUNG Hzf Attj Vtte FC LHL R RR 50 )6cos(41.1)( )3sin(150)( ;150 ;15.0;18.0 ;18 ;15;20 4 63 5 21 = += += = Ω== Ω= Ω=Ω= πω πω µ I.