TÌM HIỂU MÔN HỌC LÝ THUYẾT MẠCH 1

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG HÀNG KHƠNG  BÁO CÁO TIỂU LUẬN TÌM HIỂU MÔN HỌC LÝ THUYẾT MẠCH Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Trịnh Hoàng Duy Vũ Thị Hồng Nhung Mã số SV: 1853020055 Lớp: 18ĐHĐT02… TP Hồ Chí Minh – 2021 CHƯƠNG II: Cho E˙ 1=1 ∠00 (V ), E˙ =1∠9 0 (V ) , Z1 =Z =Z =1 Ω, Z˙ =− j( Ω) Z3 =Z 5= j(Ω) A a Dùng phương pháp dịng vịng Tính dịng điện qua nhánh I˙ , I˙ , ˙I , ˙I , I˙ , I˙ b Dùng phương pháp điện nút Tính dịng điện qua nhánh I˙ , I˙ , ˙I , ˙I , I˙ , I˙ Bài làm a Dùng phương pháp dịng vịng Tính dịng điện qua nhánh I˙ , I˙ , ˙I , ˙I , I˙ , I˙ ( Z 1+ Z 2+ Z ) I˙ v 1−Z2 ˙I v 2−Z I˙ v 3= E˙ −Z I˙ v + ( Z2 + Z 3+ Z ) I˙ v2−Z I˙ v 3=0 −Z I˙ v 1−−Z I˙ v 2+ ( Z + Z +Z ) I˙ v 3=− E˙ { Thay số: ( 2− j ) I˙ v1 + j I˙ v 2− I˙ v3 =1 j I˙ v 1+ j I˙ v2− j I˙ v 3=0 − ˙I v1 − j I˙ v2 + ( 2+ j ) I˙ v 3=− j { Phương pháp Crame: 2− j j −1 j j − j =2+ j −1 − j 2+ j | ∆ Z= Tính được: | j −1 ∆ I˙ v 1= j −j −1 − j 2+ j | | ∆ I˙ v 3− j = ∆Z 10 ⇒ I˙ v 1= ∆ I˙ v 2= 2− j −1 j −j −1 − j 2+ j ⇒ I˙ v 2= ∆ I˙ v −1+3 j = ∆Z | | ∆ I˙ v 3= 2− j j j j =1−7 j −1 − j − j ⇒ I˙ v 3= ∆ I˙ v 1−7 j = ∆Z 10 | | Trong công thức biến đổi vịng ta tính dịng điện hiệu dụng phức 3− j I˙ 1= ˙I v1 = =0,316 ∠−18,4 °( A) 10 3− j −1−3 j 1+ j I˙ 1= ˙I v1 − ˙I v2= − = =0,71 ∠45 ° ( A) 10 −1−3 j I˙ 3= I˙ v 2= =0,63 ∠−108,4 ° ( A ) 1−7 j 3− j −1−3 j I˙ 4= I˙ v 3− I˙ v 1= − = =0,63 ∠−108,4 ° ( A) 10 10 1−7 j −1−3 j 3− j I˙ 5= I˙ v 3− I˙ v 2= − = =0,316 ∠−18,4 ° ( A ) 10 10 1−7 j I˙ 6= I˙ v 3= =0,7 ∠−81,87 ° ( A ) 10 b Dùng phương pháp điện nút Tính dịng điện qua nhánh I˙ , I˙ , ˙I , ˙I , I˙ , I˙ ( { − E˙ E˙ 1 1 + + φ˙ A − φ˙ B − φ˙ C = − Z1 Z4 Z6 Z4 Z6 Z1 Z6 ) −1 1 1 φ˙ A + + + φ˙ A − φ˙ C =0 Z4 Z2 Z4 Z5 Z5 E˙ −1 1 1 φ˙ A− φ˙ B + + + φ˙ C = Z6 Z5 Z3 Z5 Z6 Z6 ( ) ( φ˙ A −φ˙ B− φ˙ C =−1− j − φ˙ A + φ˙ A − φ˙ C =0 j −φ˙ A − φ˙ B + ( 1+ j ) φ˙ C = j j { Dùng phương pháp Crame: −1 −1 ∆ φ= ˙ −1 j =4−2 j −1 j 1−2 j | | −1− j −1 −1 j =−3+ j j j 1−2 j | | | ∆ φ˙ A = | | −1− j −1 ∆ φ˙ B = −1 j =1+3 j −1 j 1−2 j −1 −1− j ∆ φ˙ C = −1 =−2+2 j −1 j j ⇒ φ˙ A= | ∆ I˙ φ˙ ∆ φ˙ A = −3+ j −7− j = 4−2 j 10 ) ⇒ φ˙ B = ⇒ φ˙ C = ∆ I˙ φ˙ B ∆ φ˙ ∆ I˙ φ˙ C ∆ φ˙ = −1+3 j −1+ j = 4−2 j = −2+2 j −3+ j = 4−2 j φ˙ + E˙ I˙ 1= A = Z1 −7− j +1 10 3− j = =0,316 ∠−18,4 ° (A ) 10 −φ˙ I˙ 2= B = Z2 −−1+ j +1 1+ j = =0,71∠ 45 ° ( A ) j −φ ˙ I˙ 3= C = Z3 −−3+ j +1 −1−3 j = =0,63 ∠−108,4 ° ( A ) j −7− j −1+ j − φ −φ −1−3 j ˙I 4= ˙ A ˙ B = 10 = =0,63∠−108,4 ° ( A ) Z4 φ˙ −φ˙ I˙ 5= B C = Z5 −1+ j −3+ j − 3− j = =0,316∠−18,4 ° ( A) j 10 φ˙ − φ˙ A − E˙ I˙ 6= C = Z6 −3+ j −7− j − −j 10 1−7 j = =0,7 ∠−81,87 ° ( A ) 10 CHƯƠNG III: MẠCH XÁC LẬP ĐIỀU HỊA Cho mạch điện hình Tính I˙ Bài làm Đổi Y sang ∆ ta được: Z AB =Z A + Z B + ZA ZB 10.(− j10) =10− j 10+ =20− j 10( ) ZC − j 10 Z BC =Z B +Z C + Z B ZC (− j 10 ) (− j10 ) =− j10− j10+ =−10− j20( ) ZA 10 ZCA =Z C +Z A + ZC ZA 10.(− j10) =10− j10+ =20− j10 () ZB − j10 Ta có, R=R th =10(Ω) U˙ 100 ∠ ° I˙ = = =10( A) R 10 CHƯƠNG IV: MẠCH ĐIÊN BA PHASE: Máy phát điện ba phase đối xU d =1000ng có điện áp dây U d =1000V cung cấp điện cho tải đối xứng xứng hình vẽ Tải có I 1=50 A ; cos φ1=0,8 Tải có P2=70 KW ; cos φ2 =0,866 Tải có Z3 =9 Ω ; X 3=7 Ω Tải có Z 4=6 Ω; R 4=1 Ω Tính dịng điện chạy tải đường dây chính, tính cơng suất tải Bài làm Vì ba tải 1, 2, nối tam giác nên U 1=U d=1000 (v ) Tải nối hình nên: U p = U d 1000 = √3 √3 Ba tải 1, 2, dòng điện I , I , I dịng điện dây Tải 1: Dịng điện dây: I 1=50( A) Dòng điện pha: I p 1= Tải 2: Dòng điện dây: I 2= I p 50 = =28,8675( A) √ √3 P2 √ U d cos❑ φ2 Dòng điện pha: I p 2= = 70000 =46,668( A) √3 1000 0,866 I 46,668 = =26,9438(A ) √3 √3 U 1000 p Tải 3: Dòng điện pha: I p 3= Z = =111,11( A) Dòng điện dây: I 3=I p √ 3=111,11 √ 3=192,45( A) Tải 4: Dòng điện dây: I 4=I p = Up √3 Z = 1000 =96,225 ( A ) √ Hệ số công suất tải là: cos φ1= R1 R2 R 2−72 =0,8cos φ2= =0,866cos φ3= = √ =0,6285 Z1 Z2 Z3 cos φ4 = R4 = =0,1667 Z4 Công suất tác dụng công suất phản kháng tải là: P1=√ U I cos φ1= √ 1000 50.0,8=69,282(kW )P2=70( kW ) P3= √ U I cos φ 3=√ 3.1000 192,45 0,6285=209,5( kW ) P4 =3 R4 I 2p 4=3.1 96,2252 =27,78(kW ) P=P1 + P2 + P3 + P4 =69,282+70+209,5+27,78=376,56(kW ) Q1= √3 U I sin φ1=√ 1000.50 0,6=51,9615(kVAR ) Q2=P2 tan φ2=70 =40,4145(kVAR)Q3=3 X I 2p 3=3.7 111,112=259,254(kVAR ) √3 Q =3 X I 2p 4=3 √ 62−1 96,225 2=164,3354( kVAR) Q=Q +Q +Q +Q =51,9615+40,4145+ 25,9254+164,3354=475,6 (kVAR) Công suất biểu kiến toàn mạch là: Stm= √ P2 +Q 2=√ 376,5 62 +475 , 62=606,624( kVA) Dòng điện I đường dây là: S tm 606,624.103 I dd= = =350,2344 ( A) √3 U d √ 1000 CHƯƠNG V: MẠNG HAI CỬA Bài 1: Cho mạng hai cửa hình vẽ có Z1 =Z 3=Z 5=Z t=5 Ω ; Z2 =Z =Z =−5 j(Ω) U˙ 1=20 ∠0 (V ) Tính (i) Thơng Số Y ˙2 (ii)Dịng áp đầu I˙ , I˙ 2và U Bài làm (i) Mạng T: Thơng số Y Ta có: Y T 11 = Y T 12= I˙ = U˙ U =0 U˙ 1 3+ j = (vì ˙I 1= ) Z2 Z3 25 Z2 Z3 Z1 + Z1 + Z + Z3 Z2+ Z3 I˙ U˙ I˙ Z2 3+ j 1− j 2− j = = U˙ Z + Z 25 25 | ( I˙ 2= ˙I Y T 21= ( I˙ 1= I˙ Y T 22= ( I˙ U˙ I˙ U˙ 2 | = U 2=0 Z2 ) Z 1+ Z | = U 1=0 Z2 Z Z 2− j :(Z + )= Z +Z Z +Z 25 Z2 Z1 Z2 , U˙ =I˙ (Z 3+ ) Z +Z Z1 + Z ) | = U 1=0 U˙ 2= I˙ (Z 3+ 3+ j ¿> [ Y T ]= 25 2− j 25 3+ j = Z1 Z2 25 Z3+ Z 1+ Z Z1 Z2 ) Z1 + Z ) 2− j 25 3+ j 25 [ ] Mạng π { I˙ =Y U˙ +Y U˙ Hệ phương trình trạng thái: ˙I 1=Y π 11 U˙ +Y π 12 U˙ 2 π 21 π 22 Áp dụng phương pháp nút ta có phương trình: 1 U˙ + −U˙ = I˙ Z4 Z5 Z6 {( ( ) 1 U˙ + −U˙ =− I˙ Z Z6 Z4 ) 1 + ) −U˙ = I˙ ( −5 j −5 j ⟺ 1 U˙ ( + − U˙ =− I˙ ) −5 j −5 j { U˙ 2 1 So sánh với hệ phương trình trạng thái ta có: Y π 11 = 1 1+ j + = −5 j 5 Y π 12= −1 = −5 j j Y π 21= −5 j Y π 22= −1 1− j + = −5 j 1+ j [ Y π ]= 51 −5 j 5j 1− j [ ] Tacó [ Y ] =[ Y T +Y π ] 8+6 j ¿> [ Y ]= 25 2+ j 25 [ 2−6 j 25 8−4 j 25 ] Dòng áp đầu I˙ , I˙ 2và U˙ (ii) { I˙ =Y U˙ +Y U˙ Ta có ˙I 1=Y 11 U˙ 1+Y 12 U˙ 2 21 22 U˙ 1=20 ∠0 Z t =5 Ω Thay vào : I˙ 2=Y 21 U˙ +Y 22 U˙ ¿> U˙ 2+ j 8−4 j ˙ = ∗20∠ 00 + ∗U 25 25 ¿> U˙ 2=17,9∠−63.4 V =¿ I˙ 2= 17,9∠−63.4 0 =3,6 ∠−63,4 A Thay vào: I˙ 1=Y 11 U˙ 1+Y 12 U˙ ¿> I˙ 1= 8+6 j 2−6 j ∗20∠ 0+ ∗17,9 ∠−63 , 0=3,6 ∠2 6,5° A 25 25 Bài 2: Biết Z1 =1 Ω, Z 2=− jΩ , Z 3=2 Ω Z 4= jΩ a Dùng kết nối mạch song song, tính thơng số Y (i) Vẽ hình kết nối mạng (ii) Tính thơng số Y mạng Y a Y b (iii) Tính thơng số Y mạng cửa b Dùng kết nối mạch nối tiếp, tính thơng số Z (i) Vẽ hình kết nối mạng (ii) Tính thơng số Z mạng Z a Z b (iii) Tính thơng số Z mạng cửa (iv) Dùng bảng để chuyển thông số Z thành thông số Y, thông số Y thành thông số Z So sánh kết Bài làm a Dùng kết nối mạch song song, tính thơng số Y (i) Vẽ hình kết nối mạng (ii) Tính thơng số Y mạng Y a Y b Z1 Z + Z Z3 + Z Z 1=1(− j)+(− j )(2)+2=2−3 j Z + Z3 Z Z +Z Z +Z Z Y b= 2 3 −Z Z Z + Z Z 3+ Z Z [ − j+2 Y b = 2−3 j −j 2−3 j [ j 2−3 j 1− j 2−3 j ] −Z2 Z Z 2+ Z Z + Z Z Z + Z2 Z Z 2+ Z Z + Z Z ] 7+ j Y b = 13 −3+2 j 13 [ Y 11a = Y 21 a= I1 U1 −3+ j 13 5+ j 13 ] 1 = = =− j Z Z4 U =0 | I2 −I = =j U U =0 U | Y 22 a= I2 = =− j U 1=0 Z Y 12 a= I1 −I = =j U U =0 U | | (iii) Tính thơng số Y: Y = [ Y a+ Y b ] 7+4 j −3+2 j −j +j 13 13 Y =  −3+ j 5+ j +j −j 13 13 [ [ 7−9 j 13 Y = −3+ 15 j 13 −3+ 15 j 13 5−12 j 13 ] ] b) Dùng kết nối mạch nối tiếp, tính thơng số Z: (i)Vẽ hình kết nối hai mạng con: (ii) Tính thông số Z mạng Z a Z b: Z11 a= Z21 a= Z22 a= Z12 a= U1 I1 | = I 2=0 U2 I1 | = U2 I2 | = U1 I2 ( Z + Z ) Z ( j+ ) 2+ j 7+ j = = = Z +Z + Z ( Z3) I a I1 I 2=0 I 2=0 | = 1+ 2+ j Z3 = ( ) ( ) ( Z + Z ) Z (1+ j)2 2+ j 4+2 j = = = Z 1+ Z 3+ Z ( Z 1) I b I 2=0 I2 3+ j Z1 = ( 3+ j ) Tính thơng số Z: Z=[ Z a + Z b ] 7+ j −j 10 Y =  3− j −j 5 Z3 I Z +Z + Z Z3 3− j =Z1 = = I2 Z 1+ Z 3+ Z 3+ j  Z11 b=Z 21b=Z 22 b=Z12 b=Z 2=− j [ 10 Z1 I Z + Z3 + Z Z1 3− j =Z = = I1 Z 1+ Z + Z 3+ j Ta có: Z2 = -j (iii) 3+ j 3− j −j 4+ j −j ] ( ) 7−9 j 10 Y = 3−6 j [ (iv) 3−6 j 4−3 j ] Dùng bảng để chuyển thông số Z thành thông số Y, thông số Y thành thông số Z So sánh kết quả: Z=Z 11 Z 22−Z 12 Z 21= Z 22 Z Y = −Z 21 Z −Z 12 Z Z 11 Z 7−9 j 4−3 j 3−6 j 3−6 j 11+3 j − = 10 5 10 4−3 j 11 +3 j 10 = 3−6 j − 11 +3 j 10 [ ] 3−6 j 11+ j 7−9 j 10 13 = 7−9 j −3+15 j 10 13 11+ j 10 [ ] − [ −3+15 j 13 5−12 j 13 ] ... Z=Z 11 Z 22−Z 12 Z 21= Z 22 Z Y = −Z 21 Z −Z 12 Z Z 11 Z 7−9 j 4−3 j 3−6 j 3−6 j 11 +3 j − = 10 5 10 4−3 j 11 +3 j 10 = 3−6 j − 11 +3 j 10 [ ] 3−6 j 11 + j 7−9 j 10 13 = 7−9 j −3 +15 j 10 13 11 +... ZB 10 .(− j10) =10 − j 10 + =20− j 10 ( ) ZC − j 10 Z BC =Z B +Z C + Z B ZC (− j 10 ) (− j10 ) =− j10− j10+ =? ?10 − j20( ) ZA 10 ZCA =Z C +Z A + ZC ZA 10 .(− j10) =10 − j10+ =20− j10 () ZB − j10 Ta... B + ( 1+ j ) φ˙ C = j j { Dùng phương pháp Crame: ? ?1 ? ?1 ∆ φ= ˙ ? ?1 j =4−2 j ? ?1 j 1? ??2 j | | ? ?1? ?? j ? ?1 ? ?1 j =−3+ j j j 1? ??2 j | | | ∆ φ˙ A = | | ? ?1? ?? j ? ?1 ∆ φ˙ B = ? ?1 j =1+ 3 j ? ?1 j 1? ??2 j ? ?1 ? ?1? ?? j ∆