Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 5 - TS. Nguyễn Việt Sơn

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ, cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ, trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ, hàm truyền đạt và đặc tính tần số. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

ện tuyến tính có kích thích chu kỳ Ví dụ: Tính i(t), uC(t) mạch điện hình bên, biết: e(t )  100  100 sin1000t  200 sin 2000t (V )  Xét thành phần chiều tác động: E0 = 100(V) I0 = 0(A) ; uC0 = 100(V) R=50Ω L=0.1H   Xét thành phần ω1=1000 rad/s: e(t )  100 sin1000t  E  100 0(V ) Z L  j.1.L  j100() ZC  j.1.C   j50() Z  R  Z L  ZC  50  j50  50 45 () e(t) C=20μF  100  I1   450 ( A) 50 45   U C1  I ZC  50 1350 (V )   Xét thành phần ω1=2000 rad/s: e(t )  200 sin 2000t  E  200 0(V ) Z L  j.2 L  j 200() ZC  j.2 C  200  I2   1.1 740 ( A) 182 74 Z  R  Z L  ZC  50  j175  182 740 ()   j 25()   U C  I ZC  1.1 74 25 900  27.5 1640 (V )  Tổng hợp kết quả: i(t )  i0 (t )  i1 (t )  i2 (t )   2sin(1000t  450 )  1.1 sin(2000t  740 )( A) uC (t )  uC (t )  uC1 (t )  uC (t )  100  100sin(1000t 1350 )  27.5 sin(2000t 1640 )(V ) CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 https://fb.com/tailieudientucntt CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ I Khái niệm nguồn kích thích chu kỳ II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ III Trị hiệu dụng - cơng suất dòng chu kỳ III.1 Trị hiệu dụng III.2 Cơng suất dòng chu kỳ IV Hàm truyền đạt đặc tính tần số CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 https://fb.com/tailieudientucntt Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ III.1 Trị hiệu dụng  Để đo khả sinh cơng dòng điện chu kỳ ta dùng khái niệm giá trị hiệu dụng I với định nghĩa sau: T (*) I  i (t )dt T 0 T: chu kỳ biến thiên dòng chu kỳ i(t): dòng điện chu kỳ   Vì i(t) dòng chu kỳ  phân tích theo chuỗi Furie i (t )   ik (t ) Tích phân hàm điều hòa chu kỳ k 0     2 (*)  I     ik (t )  dt  I    ik (t ).dt    ik (t ).il (t ).dt T  k 0 T k 0 T k l 0  T     I    ik (t ).dt   I k2 k 0 T k 0 T T Vậy ta có: Giá trị hiệu dụng dòng, áp bậc tổng bình phương giá trị hiệu dụng thành phần CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 T n I I  I  I   I  U n U k 0 k n ; E k 0 k n E k 0 https://fb.com/tailieudientucntt k Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ III.2 Cơng suất dòng chu kỳ  Theo định nghĩa giá trị hiệu dụng, cơng suất trung bình chu kỳ (gọi cơng suất tác dụng) dòng chu kỳ nhánh bằng:    P  R.I  R. I   R.I   Pk  P0  P1  P2  k 0 k k 0 k k 0  Công suất tác dụng dòng chu kỳ tổng cơng suất tác dụng thành phần R=50Ω L=0.1H Ví dụ: Tính công suất nguồn e(t )  100  100 sin1000t  200 sin 2000t (V ) e(t) C=20μF i(t )  2sin(1000t  450 )  1.1 sin(2000t  740 )( A) P  P0  P1  P2 P0  P  160.64(W ) P1  E1.I1.cos 1  100 2.cos(450 )  100(W ) P  E I cos   200.1,1.cos(74 ) https://fb.com/tailieudientucntt  60.64(W ) 2 2 CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ I Khái niệm nguồn kích thích chu kỳ II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ III Trị hiệu dụng - cơng suất dòng chu kỳ IV Hàm truyền đạt đặc tính tần số CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 https://fb.com/tailieudientucntt 10 Chương 5: Tính chất mạch điện tuyến tính IV Hàm truyền đạt đặc tính tần số  Hàm truyền đạt định nghĩa tỷ số riêng đạo hàm riêng ảnh đáp ứng ảnh kích thích Đặc tính tần biên độ: Mơ tả quan hệ biên độ (hiệu  T (  )  X ( ) dụng) phổ tần kích thích đáp ứng j ( ) T ( )   F ( )  T ( ) e  ( ) Đặc tính tần pha: Mơ tả độ lệch pha phổ đáp ứng phổ kích thích  Các hàm truyền đạt Ku(ω), Ki(ω), Z(ω), Y(ω) mạch Kirchhoff thường có dạng: a0  a1s  a2 s   an s n F1 ( s) T ( s)   ; s  j m b0  b1s  b2 s   bm s F2 (s) n, m: Phụ thuộc vào kết cấu mạch ak, bk: phụ thuộc vào kết cấu mạch thông số R, L, C  Điểm cực nghiệm đa thức F2(s) = Điểm không nghiệm đa thức F1(s) = Hàm truyền đạt CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 Đặc trưng Điểm cực Dựng lại Điểm không https://fb.com/tailieudientucntt 11 ... 2.cos( 450 )  100(W ) P  E I cos   200.1,1.cos(74 ) https://fb.com/tailieudientucntt  60.64(W ) 2 2 CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN Chương. .. hiệu dụng III.2 Cơng suất dòng chu kỳ IV Hàm truyền đạt đặc tính tần số CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 https://fb.com/tailieudientucntt Chương 5: Mạch điện tuyến... CuuDuongThanCong.com Cơ sở kỹ thuật điện - Nguyễn Việt Sơn - 2010 T n I I  I  I   I  U n U k 0 k n ; E k 0 k n E k 0 https://fb.com/tailieudientucntt k Chương 5: Mạch điện tuyến tính