Bài giảng Cơ sở Kỹ thuật điện 2 - Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến - Nguyễn Việt Sơn
I. Khái niệm chung.
II. Phương pháp đồ thị.
III. Phương pháp dò.
IV. Phương pháp lặp
I. Khái niệm chung.
II. Phương pháp đồ thị.
III. Phương pháp dò.
IV. Phương pháp lặp
II. Phương pháp đồ thị.
III. Phương pháp dò.
IV. Phương pháp lặp
I. Khái niệm chung.
II. Phương pháp đồ thị.
III. Phương pháp dò.
IV. Phương pháp lặp
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ sở Kỹ thuật điện 2 - Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến - Nguyễn Việt Sơn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
bai_giang_co_so_ky_thuat_dien_2_chuong_2_che_do_xac_lap_hang.pdf
Nội dung text: Bài giảng Cơ sở Kỹ thuật điện 2 - Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến - Nguyễn Việt Sơn
- CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. I. Khái niệm chung. II. Phương pháp đồ thị. III.Phương pháp dò. IV. Phương pháp lặp Cơ sở kỹ thuật điện 2 2
- CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. I. Khái niệm chung. II. Phương pháp đồ thị. III.Phương pháp dò. IV. Phương pháp lặp Cơ sở kỹ thuật điện 2 4
- Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến II. Phương pháp đồ thị Ví dụ 2.1: Cho mạch phi tuyến ở chế độ xác lập hằng. Đặc tính phi tuyến của điện trở phi tuyến cho như hình vẽ. Tìm dòng điện, điện áp trên các phần tử. R=10Ω Giải: Lập phương trình mạch: E = UR + U(I) = R.I + U(I) U(I) E=30V Phương pháp trừ đồ thị: V 1. E - R.I = U(I) 30 - 10I = U(I) 40 2. Điểm cắt: M(0.85A ; 21V) 30 M 3. Sai số: E* = 0.85.10 + 21 = 29.5(V) 20 E* E 29.5 30 % .100% 1,667% 10 E 30 A 0 1 2 3 4 Cơ sở kỹ thuật điện 2 6
- Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến II. Phương pháp đồ thị Ví dụ 2.2: Cho mạch phi tuyến ở chế độ xác lập hằng. Đặc tính phi tuyến của các điện trở phi tuyến cho như hình vẽ. Tìm dòng điện, điện áp trên các phần tử. U (I ) Giải: Phương pháp cộng đồ thị 1 1 A U I1 I2 I3 U 3 2 (I (I 3 2 ) U U E ) Lập phương trình mạch: 1 ab E=80V U U U 2 3 ab A B 2 Cộng dòng: I1(Uab) I2 (Uab) I3 (Uab) 1.5 Cộng áp: E U1(I1) Uab(I1) Đọc kết quả: 1 IA1 1.15( ) 0.5 IA2 0.9( ) UVab 61( ) V IA3 0.25( ) 0 UV1 17( ) 20 40 60 80 Cơ sở kỹ thuật điện 2 8
- CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 2 Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến. I. Khái niệm chung. II. Phương pháp đồ thị. III.Phương pháp dò. IV. Phương pháp lặp Cơ sở kỹ thuật điện 2 10
- Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò R 3 1 A Ví dụ 2.4: Cho mạch điện biết đặc tính phi tuyến của điện trở U U 3 2 (I (I 3 phi tuyến R và R cho như hình vẽ. Tính dòng điện các nhánh 2 ) 2 3 ) E=12V theo dò B Các bước dò: A Cho U Tra U3(I3) I ab 3 4 U (I ) I 3 3 2 3 Tính I1 = I2 + I3 ; Etính = R1.I1 + Uab 2 So sánh Etính và Echo= 12V Kết quả dò: 1 n Uab I I I E = R .I + U 2 3 1 tính 1 1 ab V 1 3V 1.95A 0 0.2A 2.15A 9.45V 3 6 9 12 15 2.45A 2 6V 0.5A 2.95A 14.85V Sai số: 3 2.2A 11,85 12 4.5V 0.25A 2.45A 11.85V % 100% 1,25% Cơ sở kỹ thuật điện 2 12 12
- Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò Rv Ví dụ 2.5: Cho mạch điện: R1 = R2 = 4Ω, R3 = 8Ω, R4 = 10Ω, E = Ehở R 15V. Tính dòng I5 theo phương pháp dò. 5 Cách 2: Biến đổi mạch theo sơ đồ Thevenil: RRRRRv 4//// 1 2 3 Rv 5 1 1 1 E A 6.75V ERVhë 3.75 AA RR 4 RRRRR1 2 3 4 1 34 A Lập phương trình: ERIUIhë v 55() 0.8 U5(I5) Tra U5(I5) Cho I5 U5 ERIUItÝnh v 5 5() 5 0.6 Kết quả dò: 0.4 n I5 U5 Etính 0.2 1 0.4A 3V 5V > 3.75V Sai số: V 2 0.2A 2.5V 3.5V 3.75V 3.75 Cơ sở kỹ thuật điện 2 14
- Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp dò Rvao R I(A) 0 0.5 1 1.5 2 2.2 Eth U(I) E U(V) 0 7 10 14 20 25 EVTD 22,4( ) Phương trình dò: ERIUITD TD.() RTD 12 I(A) RTD.I Etính = RTD.I + U(I) 0.5 6 13V 22.4V Áp dụng công thức nội suy tuyến tính: 1.5 1 IA 1.5 (22.4 32). 1.02( ) 32 22 Vậy dòng điện chảy qua điện trở phi tuyến là: I = 1.02(A) Cơ sở kỹ thuật điện 2 16
- Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp lặp Nội dung phương pháp: Biểu diễn quá trình mạch Kirhoff theo phương trình phi tuyến dạng: x = φ(x) Cho một giá trị của x0 tính giá trị x1 = φ(x0) Thay giá trị x1 để tính giá trị x2 = φ(x1) Quá trình tính lặp dừng khi xn- xn-1 nhỏ hơn sai số cho trước. Cơ sở kỹ thuật điện 2 18
- Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp lặp Thuật toán: kk 1 ()()xx Đúng k Tính Cho x yc. Nghiệm xk+1 = φ(xk) ()xk x = xk+1 Sai xk = xk+1 Ưu, nhược điểm: Cần kiểm tra điều kiện hội tụ của phép lặp. Tính nhanh, cho phép tính đến sai số nhỏ tùy ý. Có thể lập trình cho máy tính để tính nghiệm tự động. Cơ sở kỹ thuật điện 2 20
- Chương 2: Chế độ xác lập hằng trong mạch phi tuyến III. Phương pháp lặp Ví dụ 2.7: Cho mạch điện gồm điện dẫn tuyến tính g = 0.2(Si) mắc nối tiếp với phần tử phi tuyến có đặc tính u(i) = 2i2. Nguồn cung cấp một chiều E = 10V. Dùng phương pháp lặp để tính các giá trị dòng áp trong mạch. Giải: Lập phương trình mạch: u = u(i) + ug 2 2 2 Chọn biến lặp u1: u = u1 + 2i 10 = u1 + 2(u1 / R) u1 = 10 – 0,08. u1 Kết quả lặp: Điều kiện hội tụ: 2 k uk uk+1 = 10 – 0,08.uk |∆uk| = |uk+1 - uk| dx () 0,16u 1 0 6(V) 7,12(V) 1,12(V) dx 1 1 7,12(V) 5,945(V) 1,176(V) 0 u 6,25 2 5,945(V) 7,173(V) 1,228(V) 1 3 7,173(V) 5,884(V) 1,289(V) Không hội tụ 4 5,884(V) Cơ sở kỹ thuật điện 2 22