N g u y ễn Côn g Phươn g gy g g Quá trình quá độ Quá trình quá độ Cơ sở lý thuyết mạch điện Nội dun g • Thông số mạch Thông số mạch •Phần tử mạch • Mạch mộtchiều • Mạch một chiều •Mạch xoay chiều • Mạng hai cửa • Mạng hai cửa •Mạch ba pha Qátrìnhqáđộ • Q u á trình q u á độ Quá trình quá độ 2 Nội dun g • Giớithiệu Giới thiệu •Sơ kiện • Phương pháp tích phân kinh điển • Phương pháp tích phân kinh điển • Quá trình quá độ trong mạch RLC • Phương pháp toán tử • Phương pháp toán tử •Phương pháp hàm quá độ và hàm trọng lượng Giải ết ột ố ấ đề ủ QTQĐ bằ átíh • Giải quy ết m ột s ố v ấ n đề c ủ a QTQĐ bằ ng m á y tí n h Quá trình quá độ 3 Giới thiệu (1) • Tấtcả các mạch điệntừ trước đếngiờ đều ở trạng Tất cả các mạch điện từ trước đến giờ đều ở trạng thái/chế độ xác lập • Ch ế đ ộ xác l ập : m ọ i thôn g s ố tron g m ạ ch đi ệ n ( dòn g ộ ập ọ g g ạ ệ (g điện, điện áp, công suất, năng lượng) đều là hằng số (mạch một chiều) hoặc biến thiên chu kỳ (mạch xoay ề chi ề u) • Quá độ (Từ điển tiếng Việt): chuyển từ chế độ này sang ế ch ế độ khác • Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện h ể từ hế độ álậ àhế độ álậ khá Quá trình quá độ 4 c h uy ể n từ c hế độ x á c lậ p n à y sang c hế độ x á c lậ p khá c Giới thiệu (2) • Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác 2 i (A) Quá trình quá độ 2 Quá trình quá độ 5 t 0 Giới thiệu (3) • Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác u (V) Q uá trình q uá đ ộ 12 Qqộ Quá trình quá độ 6 t 0 Giới thiệu (4) 2 i (A) w L (1) = 0 w L (2) ≠ 0 2 L Δ t = 0? t 0 Δt Δ t 0 ? (2) (1) L L ww dw w p dt t t     → p → ∞ ( vô l ý ) →Δ t ≠ 0 Quá trình quá độ 7 Nếu Δt → 0 p ( ý ) ≠ (tồn tại quá trình quá độ) Giới thiệu (5) 2 i (A) 2 Δi ≠ 0 ? Δi t 0 di i LL  di i u LL dt t    N ếu Δ t → 0& Δ i ≠ 0 → u → ∞ (vô lý) →Δi = 0 Quá trình quá độ 8 N ếu Δ t 0 & Δ i ≠ 0 (dòng điện trong L phải liên tục) Giới thiệu (6) 12 u (V) 12 Δu C ≠ 0 ? Δu C t 0 C CC du u iC C  CC iC C dt t   N ếu Δ t → 0& Δ u C ≠ 0 → i → ∞ (vô lý) →Δu C = 0 Quá trình quá độ 9 N ếu Δ t 0 & Δ u C ≠ 0 (điện áp trên C phải liên tục) Giới thiệu (7) • Quá trình quá độ xảy ra khi có thay đổi độtngộtvề cấu Quá trình quá độ xảy ra khi có thay đổi đột ngột về cấu trúc của các mạch điện quán tính • Q uán tính: có các p h ầ n tử L ho ặ c/và C Q p ặ Quá trình quá độ 10 [...]... Luật Kirchhoff luôn đúng ậ g Quá trình quá độ 12 x(t) Sơ kiện 2 Quá trình quá độ Sơ kiện 1 ệ t 0 Sơ kiện 3 Quá trình quá độ 13 Nội dung • • • • • • • Giới thiệu Sơ kiện Phương pháp tích phân kinh điển Quá trình quá độ trong mạch RLC Phương pháp toán tử Phương pháp hàm quá độ và hàm trọng lượng Giải quyết một số vấn đề của QTQĐ bằ máy tính ết ột ố ấ ủ bằng á tí h Quá trình quá độ 14 Sơ kiện (1) • Giá trị... cắt mạch điện, dòng & áp có thể đạt tới một trị số rất lớn Ta cần biết được trị số này để, VD, thiết kế mạch có thể chịu được độ lớn đó • Lợi dụng QTQĐ, VD điện áp quá độ trong chấn lưu sắt từ của đèn néon, điện áp quá độ trong máy hiện sóng, … • → cần khảo sát QTQĐ • QTQĐ trong mạch tuyến tính Quá trình quá độ 11 Giới thiệu (9) Một số giả thiết đơn giản hoá • Các phần tử lý tưởng • Động tác đóng mở lý. .. Được dùng để tính các hằng số tích phân của nghiệm của quá trình quá độ • Việ tí h sơ kiệ d vào: Việc tính kiện dựa à – Thông số mạch ngay trước thời điểm đóng mở (chế độ cũ): iL(–0), uC(–0) ( ), ( ) – Hai luật Kirchhoff – Hai luật đóng mở – H i luật đóng mở tổng quát Hai l ậ đó ở ổ á Quá trình quá độ 15 Sơ kiện (2) f(–0) f(+0) t –0 0 +0 Quá trình quá độ 16 Sơ kiện (3) • Hàm bước nhảy đơn vị 1(t) 1(t )... )  1 t  t 1 -0 +0 Quá trình quá độ τ t 17 Sơ kiện (4)  [1(t )]' t 0 ? )] • Tính khả vi của hàm 1(t) 0 t ( ) [1(t )]' t 0   (t ) (hàm Dirac) )] Quá trình quá độ 18 Sơ kiện (5) • Hàm Dirac δ(t)  (t ) 0 t  0 & t  0 d  (t )  1(t )     0  t  0 dt   (t )  1   ( 2) t –0 +0   (t   ) d2  2 [1(t )]   ' dt d  (t   )  1(t   ) dt –0 +0 Quá trình quá độ τ t 19 Sơ kiện (6)... (0)  R2CuC (0)  R3i3 (0)  0 i3 (0)  Quá trình quá độ 30 Sơ kiện (17) iL1 (0)  E R1 iL1 (0)  iL1 (0) iL 2 (0)  0 iL 2 (0)  iL 2 (0) ( ) ) iL1 (0)  iL 2 (0) (vi phạm quy tắc 1) uC1 (0)  E uC 2 (0)  0 uC1 (0)  uC 2 (0) uC 2 (0)  uC 2 (0) ( phạm q y (vi p ạ quy tắc 2) ) Quá trình quá độ 31 Sơ kiện (18) • Luật/quy tắc đóng mở tổng q ậ q y g g quát 1: tổng từ thông trong một vòng g g... = 12 → i’(0) = (12 – 24)/2 = – 6 A/s Quá trình quá độ 22 Sơ kiện (9) VD3 Tại thời điểm t = 0 khoá K đóng lại Tính sơ kiện uC(0) & u’C(0) của tụ điện uC(–0) = 0 V uC(+0) = uC(–0) 6i + uC = 12 i = 10–6uC’ → uC(0) = uC(+0) = 0 V → 6.10–6 u’C + uC = 12 → 6.10–6 u’C(0) + uC(0) = 12 u uC(0) = 0 V → 6.10–6u’C(0) + 0 = 12 → u’C(0) = 12/6.10– 6 = 2.106 V/s Quá trình quá độ 23 Sơ kiện (10) VD4 Tại thời điểm... uC(0) = 12 V Quá trình quá độ → u’C(0) = – 4.106 V/s 24 VD5 Sơ kiện (11) E1 = 120 V; E2 = 40 V; R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; L = 1 H; C = 1 mF Tại thời điểm t = 0 khoá K chuyển từ 1 sang 2 Tính các sơ kiện iL(0), uC(0), i’L(0), u’C(0) i u E1 120   3A iL (0)  R1  R3 10  30  iL (0)  iL (0)  3A uC (0)  uR1  R1iL (0)  10.3  30 V  uC (0)  uC (0)  30 V Quá trình quá độ 25 VD5 Sơ kiện... điện đó ngay trước khi đóng mở uC(–0) uC(+0) = uC(–0) Quá trình quá độ 20 VD1 Sơ kiện (7) Tại thời điểm t = 0 khoá K đóng lại Tính sơ kiện iL(0) & i’L(0) của cuộn cảm iL(–0) = 0 A iL(+0) = iL(–0) ( ) ( ) → iL(0) = iL(+0) = 0 A 6i + 2i’ = 12 → 6i(0) + 2i’(0) = 12 ( ) ( ) i(0) = iL(0) = 0 A → 6.0 + 2i’(0) = 12 → i’(0) = 12/2 = 6 A/s A/ Quá trình quá độ 21 Sơ kiện (8) VD2 Tại thời điểm t = 0 khoá K mở ra...  ( L1  L2 )i (0)  i (0)  L1  L2 Quá trình quá độ 33 VD6 Sơ kiện (20) E = 120 V; R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; L1 = 1 H; L2 = 2 H Tại hời điểm T i thời điể t = 0 khoá K mở ra Tí h sơ kiệ iL2(0) kh á ở Tính kiện (0) L1i1 (0)  L2i2 (0) i (0)  L1  L2 E 120 i1 (0)    12 A R1 10 i2 (0)  0 1.12 2.0 1 12  2 0  i (0)   4A 1 2  iL 2 (0)  4 A Quá trình quá độ 34 Sơ kiện (21) VD7 E = 120 V; R =... (0)  (C1  C2 )uC 2 (0) Quá trình quá độ 35 Sơ kiện (22) VD7 E = 120 V; R = 10 Ω; C1 = 1 mF; C2 = 2 mF Tại thời điểm điể t = 0 khoá K đó vào Tính sơ kiệ uC2(0) kh á đóng à Tí h kiện (0) C1uC1 (0)  C2uC 2 (0)  (C1  C2 )uC 2 (0) C1uC1 (0)  C2uC 2 (0)  uC 2 (0)  C1  C2 uC1 (0)  E  120 V uC 2 (0)  0 103.120  0  uC 2 (0)  3  40 V 3 10  2 10 2.10 Quá trình quá độ 36 . Phươn g gy g g Quá trình quá độ Quá trình quá độ Cơ sở lý thuyết mạch điện Nội dun g • Thông số mạch Thông số mạch •Phần tử mạch • Mạch mộtchiều • Mạch một chiều Mạch xoay chiều • Mạng. mạch điện Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác 2 i (A) Quá trình quá độ 2 Quá trình quá độ 5 t 0 Giới. thiệu (3) • Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện Quá trình quá độ (kỹ thuật điện): quá trình mạch điện chuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác u