Bài giảng Lý thuyết mạch điện 2: Chương 6 - TS. Trần Thị Thảo

Bài giảng "Lý thuyết mạch điện 2: Chương 6 - Mạch điện phi tuyến ở chế độ quá độ" được biên soạn với các nội dung chính sau đây: Khái niệm quá trình quá độ và mạch điện phi tuyến ở chế độ quá độ; Phương pháp chung của mạch điện phi tuyến ở chế độ quá độ; Một số bài toán cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết mạch điện 2: Chương 6 - TS. Trần Thị Thảo Phần 3: Mạch điện phi tuyến ➢ Các phần tử phi tuyến và các hiện tượng cơ bản trong mạch điện phi tuyến ▪ Khái niệm mô hình mạch phi tuyến ▪ Tính chất mạch phi tuyến ▪ Các phần tử phi tuyến ➢ Mạch điện phi tuyến ở chế độ xác lập ▪ Một chiều (Nguồn DC) ▪ Xoay chiều (Nguồn AC) ▪ Chu kỳ (Nguồn DC+AC) ➢ Mạch điện phi tuyến ở chế độ quá độ ▪ Khái niệm ▪ Các phương pháp cơ bản 1 Chương 6: Mạch điện phi tuyến ở chế độ quá độ ❑ Khái niệm ❑ Phương pháp ❑ Một số bài toán cơ bản 2 Khái niệm (1) ❑ Quá trình quá độ xảy ra khi: ▪ Có thay đổi về cấu trúc của mạch ❑ Phần tử “quán tính” : tụ điện, cuộn dây ▪ Định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn từ thông ❑ Phương pháp chung ▪ Phương trình vi tích phân+ sơ kiện ▪ Giải gần đúng: giải tích, phương pháp số ❑ Phương pháp thường dùng ▪ Tuyến tính hóa từng đoạn ▪ Tham số bé/nhiễu loạn ▪ Các bước sai phân liên tiếp 3 Khái niệm (2) ❑ Quá trình quá độ xảy ra khi: ▪ Có thay đổi về cấu trúc (và thông số) của mạch: do đóng/cắt • Ví dụ mạch ở QTQĐ: R R1 L1 K i1 L K 1 K i(t ) iL1 (t ) iL 2 (t ) 2 i2 i3 L2 E E R3 E C uC (t ) C2 R3 R1 R2 Đóng khóa K Mở khóa K Chuyển khóa K từ vị trí 2 sang 1 4 Khái niệm (3) ▪ Một số giả thiết đơn giản hóa: - Động tác đóng mở lý tưởng - Thời gian đóng mở bằng 0 - Luật Kirchhoff luôn đúng ❑ Phần tử “quán tính” : tụ điện, cuộn dây ▪ Định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn từ thông  Qk ( +t0 ) =  Qk ( −t0 )   k ( + t 0 ) =   k ( −t 0 ) nut nut vong vong 5 Khái niệm (4) ❑ Phương pháp chung ▪ Phương trình vi tích phân+ sơ kiện ▪ Giải gần đúng: giải tích, phương pháp số ❑ Phương pháp thường dùng ▪ Tuyến tính hóa từng đoạn ▪ Tham số bé/nhiễu loạn ▪ Các bước sai phân liên tiếp 6 Phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn ▪ Chia đặc tính phi tuyến ra làm nhiều đoạn. Thay đường cong bởi một số đoạn thẳng ▪ Hằng số tích phân được xác định bằng: điều kiện đầu, điều kiện nối các đoạn ▪ Đưa bài toán phi tuyến về bài toán tuyến tính tương đương và dùng các công cụ/phương pháp giải mạch tuyến tính. 7 Phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn K (i) i(t) ▪ Ví dụ 1 :E = 10 V; R = 8 ; i(t ) = ? (Wb) (i) 1,5 R -Chia đặc tính phi tuyến ra làm E 1 hai đoạn: AB và BC 0,5 Sơ kiện: K 0 LAB iAB(t) K LBC iBC(t) i0=i(-0)=0 0,5 1 1,5 2 I(A) E R R E (Wb) (i) C 1,5 1  AB 0,5 0,5 B 0  iAB  1,05 A LAB = = = 0, 476 H I AB 1,05 A 0 0,5 1 1,5 2 I(A)  BC 1,6 − 0,5 1,05  iBC  1,7 A LBC = = = 1,692 H I BC 1,7 − 1,05 ...