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

 Đối với mạch tuyến tính có kích thích là nguồn chu kỳ không điều hòa, người ta cũng tìm cách dùng phương pháp số phức để giải bằng cách:..  Phân tích nguồn chu kỳ không điều hòa thàn[r]

(1)

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1

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 dịng chu kỳ.

(2)

 Định nghĩa:Nguồn chu kỳ nguồn mà tín hiệu lặp lại cũ sau khoảng thời gian T (T gọi chu kỳ tín hiệu)

Ví dụ:

t

T U

Toff Ton

Nguồn xung vuông

T U

α t

Nguồn xung cưa

Nguồn xung cưa T

U

α t

Nguồn chỉnh lưu nửa chu kỳ T

U

t

Nguồn chỉnh lưu nửa chu kỳ T

U

t

Nguồn xung vuông T

U

Toff Ton

(3)

 Theo khai triển chuỗi Furiê, hàm chu kỳ ln phân tích thành tổng hàm điều hịa bậc 0, 1, 2, 3, có dạng:

0

1

( ) km.cos( k)

k

f t f F k t  



  

0

1

( ) km.sin( k)

k

f t f F k t  



  

hoặc

(4)

II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.

(5)

 Chương trình bày phương pháp số phức dùng để xét mạch tuyến tính có kích thích điều hịa tần số Phương pháp số phức có ưu điểm đưa việc giải hệ phương trình vi tích phân biến điều hòa tần số việc giải hệ phương trình đại số ảnh phức

 Đối với mạch tuyến tính có kích thích nguồn chu kỳ khơng điều hịa, người ta tìm cách dùng phương pháp số phức để giải cách:

 Phân tích nguồn chu kỳ khơng điều hịa thành tổng nguồn điều hịa có tần số khác

 Dùng phương pháp số phức xét đáp ứng nguồn điều hịa thuộc tần số Chú ý tính lựa chọn tần số thông số tổng trở, tổng dẫn

 Thành phần chiều:

C

1 C C

U I

jC

 

  

L

U jL I

 

 

ngắn mạch hở mạch Khi xét thành phần chiều tác động, cấu trúc của mạch bị thay đổi.

 Thành phần xoay chiều tần số kω: ; 1

.

L C

Z j L Z

j C



 

(6)

II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ. Ví dụ: Tính i(t), uC(t) mạch điện hình bên, biết:

C=20μF e(t)

R=50Ω L=0.1H ( ) 100 100 sin1000 200 sin 2000 ( )

e t   t t V

 Xét thành phần ω1=1000 rad/s: e t( ) 100 sin1000t E 100 0( )V



  

1

. 100( )

L

Z  j L  j 

1 50( ) C Z j

j C

   

0

50 50 50 45 ( )

L C

Z  R Z Z   j  

 Xét thành phần ω1=2000 rad/s: e t( ) 200 sin 2000t E 200 0( )V



  

2

. . 200( )

L

Z  j L  j 

2 25( ) C Z j

j C

   

50 175 182 74 ( )

L C

Z  R Z Z   j  

 Tổng hợp kết quả:

 Xét thành phần chiều tác động:E0 = 100(V) I0 = 0(A) ; uC0 = 100(V)

0

100

2 45 ( ) 50 45

I A



   

1

1 50 135 ( )

C C

U I Z V

 

  

0

200

1.1 74 ( ) 182 74

I A



    0

2

2 1.1 74 25 90 27.5 164 ( )

C C

U I Z V

 

     

0

( ) ( ) ( ) ( ) 0 2sin(1000 45 ) 1.1 sin(2000 74 )( )

i t i t i t i t   t  t  A

0

( ) ( ) ( ) ( ) 100 100sin(1000 135 ) 27.5 sin(2000 164 )( )

(7)

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1

III Trị hiệu dụng - cơng suất dịng chu kỳ. III.1 Trị hiệu dụng.

III.2 Cơng suất dịng chu kỳ.