Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 5 - TS. Nguyễn Việt Sơn

 Đối với mạch tuyến tính có kích thích là nguồn chu kỳ không điều hòa, người ta cũng tìm cách dùng phương pháp số phức để giải bằng cách:..  Phân tích nguồn chu kỳ không điều hòa thàn[r]

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1 Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ

I Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.

II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.

III Trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ.

IV Hàm truyền đạt và đặc tính tần số.

I Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.

 Định nghĩa: Nguồn chu kỳ là nguồn mà tín hiệu của nó lặp lại như cũ sau một khoảng thời gian T

(T được gọi là chu kỳ của tín hiệu)

Ví dụ:

t

T

U

T off

T on

Nguồn xung vuông

T

U

Nguồn xung răng cưa

Nguồn xung răng cưa T

U

Nguồn chỉnh lưu nửa chu kỳ

T

U

t

Nguồn chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ T

U

t

Nguồn xung vuông T

U

T off

T on

t

Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ

I Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.

 Theo khai triển chuỗi Furiê, một hàm chu kỳ luôn có thể phân tích thành một tổng các hàm điều hòa bậc 0, 1, 2, 3, có dạng:

0

1

k



0

1

k



hoặc

 Do chuỗi hội tụ nên những thành phần điều hòa bậc cao sẽ nhỏ dần Vì vậy, một cách gần đúng, chỉ cần lấy một vài số hạng đầu cũng đủ thỏa mãn độ chính xác yêu cầu

Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ

I Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.

II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.

III Trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ.

IV Hàm truyền đạt và đặc tính tần số.

Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ

II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.

 Chương 3 đã trình bày phương pháp số phức dùng để xét mạch tuyến tính có các kích thích điều hòa cùng tần số Phương pháp số phức có ưu điểm là đưa việc giải một hệ phương trình vi tích phân đối với biến điều hòa 1 tần số về việc giải 1 hệ phương trình đại số ảnh phức

 Đối với mạch tuyến tính có kích thích là nguồn chu kỳ không điều hòa, người ta cũng tìm cách dùng phương pháp số phức để giải bằng cách:

 Phân tích nguồn chu kỳ không điều hòa thành tổng những nguồn điều hòa có tần số khác nhau

 Dùng phương pháp số phức xét đáp ứng đối với những nguồn điều hòa thuộc từng tần số Chú

ý tính lựa chọn đối với tần số của các thông số tổng trở, tổng dẫn

 Thành phần 1 chiều:

C

1 C

C

jC

L

0

L

U  jL I 

tác động, cấu trúc của mạch có thể bị thay đổi.

 Thành phần xoay chiều tần số kω: ; 1

.





 Xếp chồng trong miền thời giancác đáp ứng ik(t), uk(t) sẽ được các đáp ứng của mạch

II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.

Ví dụ: Tính i(t), uC(t) của mạch điện hình bên, biết:

C=20μF e(t)

R=50Ω L=0.1H

( ) 100 100 2 sin1000 200 2 sin 2000 ( )

 Xét thành phần ω 1 =1000 rad/s: e t( ) 100 2 sin1000t E 100 0( )V



1 100( )

L

Z  j  L  j 

1

1

50( )

C

j C

   

0

50 50 50 2 45 ( )

 Xét thành phần ω 1 =2000 rad/s: e t( ) 200 2 sin 2000t E 200 0( )V



2

L

Z  j  L  j 

2

1

25( )

C

j C

50 175 182 74 ( )

 Tổng hợp kết quả:

 Xét thành phần 1 chiều tác động: E0 = 100(V)

I0 = 0(A) ; uC0 = 100(V)

0 1

100 0

2 45 ( )

50 2 45



1

1 50 2 135 ( )

0 2

200 0

1.1 74 ( )

182 74



2

2 1.1 74 25 90 27.5 164 ( )

0 1 2

( ) ( ) ( ) ( ) 0 2sin(1000 45 ) 1.1 2 sin(2000 74 )( )

( ) ( ) ( ) ( ) 100 100sin(1000 135 ) 27.5 2 sin(2000 164 )( )

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1 Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ

I Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.

II Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.

III Trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ.

III.1 Trị hiệu dụng.

III.2 Công suất dòng chu kỳ.

IV Hàm truyền đạt và đặc tính tần số.