Đang tải... (xem toàn văn)
Những nội dung chính của bài giảng Lý thuyết mạch II gồm: Các phần tử và các hiện tượng cơ bản trong mạch phi tuyến, mạch phi tuyến ở chế độ hằng, mạch phi tuyến ở chế độ dừng, mạch phi tuyến ở chế độ xếp chồng, mạch phi tuyến ở chế độ quá độ, các khái niệm cơ bản của đường dây dài, đường dây dài ở chế độ truyền công suất (xác lập), đường dây dài ở chế độ truyền sóng (quá độ),.... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.
.c om ng th an co ng Lý thuyết Mạch II (Cơ sở kỹ thuật điện II) cu u du o Giảng viên: PGS TSKH Trần Hoài Linh ĐHBK Hà Nội thlinh2000@yahoo.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học Thời lượng lên lớp: tiết/tuần • Thí nghiệm: (liên hệ C1-101) • Kiểm tra kỳ: khoảng tuần – 10 • Kiểm tra cuối kỳ: đề chung tồn khoa • Cấu trúc đề thi: (9 điểm) + điểm trình bày • Chú ý: tự luyện tập kỹ khơng có tập, khơng có tập lớn • Một số tập cũ tham khảo: www.group3i.net cu u du o ng th an co ng c om • CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung mơn học c om Phần III: Mạch phi tuyến (xác lập, độ) cu u du o ng th an co ng Phần IV: Đường dây dài (xác lập, độ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học c om Phần III: Mạch phi tuyến (xác lập, độ) co ng Các phần tử tượng mạch phi tuyến: th an Chế độ xác lập: Nguồn DC: chế độ – Nguồn AC: chế độ dừng – Xếp chồng DC+AC: phương pháp tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc cu u du o ng – CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học c om Phần III: Mạch phi tuyến (xác lập, độ) ng Chế độ độ: Các vấn đề chung – Phương pháp tuyến tính hóa đoạn – Phương pháp bước sai phân cu u du o ng th an co – CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học c om Phần IV: Đường dây dài (xác lập, độ) ng Các khái niệm đường dây dài: co – Các tượng thông số đường dây ng th an – Các phương trình đường dây (tập trung xét cho tín hiệu xoay chiều điều hòa) cu u du o Đường dây dài chế độ truyền công suất (xác lập) – Hệ phương trình hyperbolic đường dây dài – Ma trận A tương đương đường dây dài – Giải mạch đường dây dài chế độ truyền công suất CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học c om Phần IV: Đường dây dài (xác lập, độ) ng Đường dây dài chế độ truyền sóng (quá độ) co – Đường dây dài không tiêu tán th an – Mơ hình Petersen cho sóng đánh tới cuối đường dây ng – Giải trình độ cho đường dây đơn cu u du o – Quá trình truyền sóng mạch có nhiều đường dây CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phần III: Mạch phi tuyến ng c om Chương I: Các khái niệm, tượng toán co Chương II: Mạch phi tuyến chế độ th an Chương III: Mạch phi tuyến chế độ dừng du o ng Chương IV: Mạch phi tuyến chế độ xếp chồng cu u Chương V: Mạch phi tuyến chế độ độ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Chương I: Các khái niệm, tượng toán 1.1 Các phần tử phi tuyến co ng 1.2 Mạch điện phi tuyến th an 1.3 Hệ phương trình Kirchhoff mạch phi tuyến du o ng 1.4 Một số phương pháp giải hệ phương trình đại số phi tuyến cu u 1.5 Một số toán mạch phi tuyến CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1.1 Các phần tử phi tuyến c om a Các phần tử tải tuyến tính mạch điện: Gồm R, L, C, M - Phương trình đặc trưng phần tử phương trình tuyến tính - (Nhắc lại) Định nghĩa hàm f(x) hàm tuyến tính khi: a2 x2 ) du o f ( a x1 ng th an co ng - a2 f ( x2 ) u Phần tử phi tuyến: phần tử có phương trình đặc trưng khơng phải phương trình tuyến tính cu - a f ( x1 ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.1 Đường dây dài không tiêu tán tượng sóng chạy đường dây I ( x ) U ( x ) I ( x ) ; n co n ( x ) U ( x ) ng - Hệ số phản xạ: ZC Z2 ZC th an - Mạng hai cửa: Z2 l ZC s in h l s in h l cosh l j ZC s in u ZC cu A du o ng cosh j cos l s in l cos l l ZC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.1 Đường dây dài khơng tiêu tán tượng sóng chạy đường dây ng - Một số nhận xét thông số đường dây không tiêu tán: an co - Tổng trở sóng số thực (thành phần ảo 0) nên tương đương với điện trở du o ng th - Vận tốc truyền sóng khơng phụ thuộc vào tần số nên đường dây không tiêu tán đường dây không méo cu u - Đường dây khơng tiêu tán có cơng suất tiêu thụ đường dây CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.1 Đường dây dài khơng tiêu tán tượng sóng chạy đường dây - Để đơn giản hóa, ta tạm xét trường hợp: ng - Q độ khơng có sơ kiện (các sơ kiện 0) co - Sóng đường dây “tạo” bởi: th an - Đóng nguồn đầu đường dây cu u du o ng - Sét đánh điểm đường dây CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.1 Đường dây dài không tiêu tán tượng sóng chạy đường dây - Ta chia tượng cần xem xét thành nhóm: ng - Các tượng xảy sóng chạy đường dây cu u du o ng th an co - Các tượng xảy sóng tới điểm nút (cuối đường dây, điểm nối đường dây, điểm nối tải vào đường dây) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.1 Đường dây dài khơng tiêu tán tượng sóng chạy đường dây ng - Các tượng xảy sóng chạy đường dây: u A (t t) t th u B (t ) an co - Do đường dây khơng tiêu tán nên có tượng trễ: lAB v L0 C0 v cu u du o ng - Tùy theo chiều sóng chạy, sóng đường dây thành phần thuận nghịch nên dịng áp sóng chạy có liên hệ (lưu ý ZC trở nên quan hệ cho theo hàm thời gian) u (x,t) CuuDuongThanCong.com ZC i ( x , t ); u ( x , t ) ZC i (x,t) https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.1 Đường dây dài không tiêu tán tượng sóng chạy đường dây - Các tượng xảy sóng đánh tới điểm nối: co ng - Một phần lượng sóng “khúc xạ” vào hệ thống ghép nối vào đường dây ng th an - Một phần lượng tạo thành sóng “phản xạ” lan truyền ngược trở lại u du o - Nếu cuối đường dây tải phần lượng khúc xạ tiêu tán tải cu - Nếu cuối đường dây cịn có đường dây khác nối vào phần lượng khúc xạ tạo thành sóng đầu đường dây phía sau (nên sóng gọi sóng khúc xạ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.1 Đường dây dài khơng tiêu tán tượng sóng chạy đường dây - Bài tóan bản: an co ng - Cho biết thông số đường dây sóng đánh tới đường dây đó, cho biết thông số hệ thống ghép nối đường dây du o ng th - Xác định thành phần phản xạ thành phần khúc xạ (dòng áp) cu u - Bài tốn giải phương pháp Petersen CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.2 Mơ hình Petersen cho sóng đánh tới cuối đường dây đơn - Khi sóng đánh tới cuối đường dây ta có: u (x,t) co ng u tí i ( x , t ) u p x ¹ ( x , t ) u (x,t) ng th an - Do tổng trở sóng ZC trở nên: ZC ití i ( x , t ) u p x ¹ ( x , t ) ZC i p x ¹ ( x , t ) du o u tí i ( x , t ) cu u - Theo phương trình truyền sóng điểm cuối: u (t ) u tí i ( l , t ) u p x ¹ ( l , t ) i2 ( t ) ití i ( l , t ) i p x ¹ ( l , t ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ZC i2 ( t ) u tí i ( l , t ) co u (t ) ng - Từ hai phương trình suy ra: c om 8.2 Mơ hình Petersen cho sóng đánh tới cuối đường dây đơn u tí i ( t ) cu u du o ng th an → Có thể xây dựng mơ hình mạch tương đương mơ tả quan hệ sau (mơ hình Petersen): CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Từ mơ hình Petersen ta có: Các tượng xảy cuối đường dây tương tự việc đóng nguồn điện áp 2utới(t) có điện trở Zc vào mạch tải cuối đường dây an co ng - c om 8.2 Mô hình Petersen cho sóng đánh tới cuối đường dây đơn du o ng th → Nếu tải cuối đường dây tải tuyến tính ta sử dụng phương pháp giải mạch tuyến tính (ví dụ phương pháp ảnh Laplace,…) cu u → Nếu tải cuối đường dây tải phi tuyến ta sử dụng phương pháp giải mạch phi tuyến (ví dụ phương pháp tuyến tính hóa đoạn, phương pháp sai phân,…) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.3 Giải mạch đường dây dài đơn chế độ truyền sóng Ví dụ minh họa: tải đơn trở, tải đơn bảo vệ đơn, bảo vệ kép, tải biến áp, tải cảm phi tuyến,… - Chú ý trường hợp đặc biệt: Z2=0, Z2=∞, Z2=ZC, Z2=R2 cu u du o ng th an co ng - CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • c om 8.4 Giải mạch nhiều đường dây chế độ truyền sóng Mở rộng tốn đường dây đơn: Khi cuối đường dây, ngòai phần tử tập trung ta có thêm đường dây đấu nối tiếp an co ng → Khi sóng đánh tới cuối đường dây thứ nhất, phần lượng khúc xạ tạo thành sóng khúc xạ bắt đầu chạy từ đầu đường dây thứ Đồng thời ta có u1-k.xạ(t)=ZC2i1-k.xạ(t) u Nếu điểm nối có nhiều đường dây: Mỗi đường dây thay tổng trở sóng cu • du o ng th → Khi xét tượng sóng đánh tới cuối đường dây thứ nhất, ta có đường dây phía sau tương đương với điện trở có giá trị tổng trở sóng đường dây thứ Vì mơ hình Petersen, đường dây phía sau thay điện trở tương đương CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường hợp hệ thống điện phức tạp: ng – Ta tính tốn theo q trình lan truyền sóng: co • Khi sóng chạy đường dây: có tượng trễ ng th an • Khi sóng chạy tới điểm nối có tải có đường dây khác: sử dụng mơ hình Petersen để tính thành phần khúc xạ, sau tính thành phần phản xạ u du o • Khi đường dây có nhiều thành phần sóng (do tượng phản xạ khúc xạ nhiều lần) giá trị tức thời điện áp dòng điện điểm đường dây tổng đại số thành phần (tính chất xếp chồng) cu • c om 8.4 Giải mạch nhiều đường dây chế độ truyền sóng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.4 Giải mạch nhiều đường dây chế độ truyền sóng Ví dụ: hai đường dây nối tiếp -> tính giá trị tín hiệu số điểm số thời điểm • Ví dụ: hệ thống đường dây,… • Phản xạ nhiều lần (+ ví dụ trường hợp đặc biệt tải trở, hở mạch, ngắn mạch, hòa hợp tải,…) cu u du o ng th an co ng • CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Tổng kết môn học hướng phát triển CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... DC: chế độ - Mạch với nguồn AC: chế độ dừng - Mạch với nguồn DC+AC: - Mạch độ: cu u du o ng th an co ng c om - CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Chương II: Mạch phi tuyến... trình truyền sóng mạch có nhiều đường dây CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phần III: Mạch phi tuyến ng c om Chương I: Các khái niệm, tượng toán co Chương II: Mạch phi tuyến... Phần III: Mạch phi tuyến (xác lập, độ) cu u du o ng th an co ng Phần IV: Đường dây dài (xác lập, độ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học c om Phần III: Mạch