Giáo trình cơ sở kỹ thuật điện: Mạch điện phi tuyến ở chế độ xác lập và các phương pháp phân tích

Xét một cách tuyện đối trong các điều kiện thực tế, tất cả các mạch điện và từ đều không tuyến tính. Các mạch chỉ được coi là tuyến tính khi dòng điện và điện áp có trị số trong một phạm vi hạn chế nào đó lúc dó các thông số đặc trưng R,L,C là hằng số. Khi dòng điện quá lớn thì vật dẫn sẽ bị phát nóng đưa dến sự biến đổi đột ngột của điện trở sau đó gây nên sự biến đổi trạng thái vật lý cảu nó như sự nóng chảy cảu vật liệu......
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình cơ sở kỹ thuật điện: Mạch điện phi tuyến ở chế độ xác lập và các phương pháp phân tích Giáo trình cơ sở kỹ thuật điệnMạch điện phi tuyến ở chế độxác lập và các phương pháp phân tíchGiaïo trçnh Cåí såí Kyî thuáût âiãûn II Trang 1 CHÆÅNG 12 MAÛCH ÂIÃÛN PHI TUYÃÚN ÅÍ CHÃÚ ÂÄÜ XAÏC LÁÛP VAÌ CAÏC PHÆÅNG PHAÏP PHÁN TÊCH A. CAÏC KHAÏI NIÃÛM : - Xeït mäüt caïch tuyãût âäúi trong caïc âiãöu kiãûn thæûc tãú, táút caí caïc maûch âiãûn vaì tæìâãöu khäng tuyãún tênh. - Caïc maûch chè âæåüc coi laì tuyãún tênh khi doìng âiãûn vaì âiãûn aïp coï trë säú trongmäüt phaûm vi haûn chãú naìo âoï luïc âoï caïc thäng säú âàûc træng R, L, C laì hàòng säú. Tháûtváûy, khi doìng âiãûn quaï låïn thç váût dáùn seî bë phaït noïng âæa âãún sæû biãún âäøi âäüt ngäüt cuíaâiãûn tråí sau âoï gáy nãn sæû biãún âäøi traûng thaïi váût lyï cuía noï nhæ sæû noïng chaíy cuía váûtliãûu ...Våïi âiãûn aïp quaï cao laìm cho caïc tênh cháút cuía âiãûn mäi caïc tuû âiãûn bë phaï huíy. §1. Âënh nghéa pháön tæí phi tuyãún, maûch phi tuyãún. 1. Pháön tæí phi tuyãún : Laì pháön tæí maì phæång trçnh traûng thaïi cuía noï laì mäütphæång trçnh vi têch phán phi tuyãún liãn hãû caïc biãún. Vê duû : Phæång trçnh traûng thaïi cuía cuäün dáy phi tuyãún, tuû âiãûn phi tuyãún, âiãûn tråíphi tuyãún nhæ sau : uL = L(iL)iL ; uC = C(uC)uC ; ur = R(i)i(laì pháön tæí maì caïc thäng säú âàûc træng cuía noï laûi phuû thuäüc vaìo biãún säú nhæ : L(iL),C(uC), R(ir). Khaïc maûch tuyãún tênh laì L, C, R = const.) 2. Maûch phi tuyãún : Laì maûch trong âoï coï pháön tæí phi tuyãún æïng våïi hãû phæångtrçnh vi phán phi tuyãún, tæïc hãû phæång trçnh vi phán coï hãû säú biãún âäøi theo biãún. Vê duû : maûch phi tuyãún gäöm L(i)_C(u)_r(i) näúi tiãúp vaìo nguäön e(t) coï phæångtrçnh : 1 r (i )i + L(i )i + ∫ idt = e( t ) C §2. Biãøu diãùn pháön tæí phi tuyãún. 1. Haìm âàûc tênh : Quan hãû haìm giæîa hai biãún âo quaï trçnh trãn mäüt vuìng nàng læåüng noïi lãn baíncháút riãng cuía vuìng nàng læåüng âoï goüi laì haìm âàûc tênh Ucuía vuìng nàng læåüng. Vê duû : Vuìng tiãu taïn nàng læåüng r(i) coï quan hãûhaìm säú giæîa hai biãún u, i laì u = r(i).i = u(i) vç r phuû thuäüc inãn u(i) laì âæåìng cong (våïi maûch tuyãún tênh coï r = constnãn u(i) laì âæåìng thàóng). Váûy u(i) trãn âiãûn tråí laì haìm âàûc h.12-1 itênh cuía âiãûn tråí phi tuyãún goüi laì âàûc tênh Vän - Ampe. U Âàûc tênh V-A caïc pháön tæí phaït noïng (âeìn såüi âäút,duûng cuû phaït noïng) âån âiãûu liãn tuûc nhæ hçnh (h.12-1) Âàûc tênh V-A duûng cuû chán khäng laìm viãûc theonguyãn tàõc sæû phoïng âiãûn toía saïng coï âæåüc V-A tæì thæûc h.12-2 inghiãûm nhæ hçnh (h.12-2)Træåìng Âaûi Hoüc Kyî Thuáût - Khoa Âiãûn - Bäü män Thiãút bë âiãûnGiaïo trçnh Cåí såí Kyî thuáût âiãûn II Trang 2 Vuìng têch phoïng nàng læåüng tæì træåìng L(i) khäng coï quan hãû haìm uL(iL) åí cuäündáy ( vç uL = L(i).i), åí âáy coï quan hãû haìm giæîa ψ våïi i âi qua cuäün dáy tæïc ψ(i) laìhaìm âàûc tênh cuía cuäün dáy goüi laì âàûc tênh Wb-A - âæåìng cong tæì hoïa coï bàòng thæûcnghiãûm nhæ hçnh (h12-3) Vuìng têch luîy nàng læåüng âiãûn træåìng C(u) khängcoï quan hãû haìm uC(iC) vç (iC = C.uC). Quan hãû q(u) måïi ψnoïi lãn baín cháút têch âiãûn cuía tuû, q(u) laì haìm âàûc tênh cuíatuû âiãûn coï bàòng thæûc nghiãûm nhæ hçnh (h12-4). 2. Caïc daûng biãøu diãùn haìm âàûc tênh : a. Biãøu diãùn haìm âàûc tênh dæåïi daûng caïc âæåìng h.12-3 icong thæûc nghiãûm : u(i). ψ(i), q(u). b. Biãøu diãùn haìm âàûc tênh y(x) dæåïi daûng caïc baíngsäú. q u ψ q i i u c. Biãøu diãùn haìm âàûc tênh duåïi daûng caïc haìm säú h.12-4 ugáön âuïng (xáúp xè haìm) Vê duû : Nhæ haìm âàûc tênh Wb-A : ψ (i) = a.i - b.i3 ψnhæ hçnh (h12-5). Tæì biãøu thæïc xáúp xè tháúy vç coï tênh phituyãún nãn xuáút hiãûn säú haûng báûc cao trong biãøu thæïc giaíitêch biãøu diãùn haìm âàûc tênh.Biãøu diãùn pháön tæí phi tuyãún trãn så âäö nhæ hçnh (h.12-6a,b,c) : ...