Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 3 - TS. Nguyễn Việt Sơn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (418.25 KB, 10 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1

Chương 3: Phương pháp cơ bản tính mạch tuyến tính ở chế độ

xác lập điều hòa - Graph Kirchhoff

I. Phương pháp dòng nhánh.

II. Phương pháp thế nút.

III. Phương pháp dòng vòng.

IV. Khái niệm về graph Kirchhoff.

V. Các định lý về lập phương trình Kirchhoff.

VI. Ma trận cấu trúc A, B.

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

I. Phương pháp dòng nhánh.

 Phương pháp dòng nhánh là phương pháp lập phương trình mạch theo luật Kirchhoff 1 và
Kirchhoff 2 vớibiến là dòng điện trong các nhánh.

 Nội dung phương pháp:

 Đặt ẩn là ảnh phức của dòng điện trong các nhánh của mạch điện. (Nếu nhánh có nguồn, nên

chọn chiều dòng điện cùng chiều với chiều của nguồn).

 Lập hệ phương trình theo luật K1 và K2.
 Số phương trình luật K1: d - 1.

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

Chương 3: Phương pháp cơ bản tính mạch tuyến tính ở chế

độ xác lập điều hòa - Graph Kirchhoff

I. Phương pháp dịng nhánh.

Ví dụ: Lập phương trình mạch theo phương pháp dòng nhánh cho mạch điện sau.

 Nhận xét:

 Nguồn chính tắc:

 Nguồn dịng: Được viết ở phương trình cân bằng dịng, K1.
 Nguồn áp: Được viết ở phương trình cân bằng áp, K2.

 Chọn chiều dòng điện trong các nhánh.

I



I



I



I



I



E



Z2
Z1

Z5
Z4

Z3 E5


J



C

A B

 Lập phương trình mạch theo luật K1:
 Nút A:

 Nút B:

1 2 3

I I I J

   

   

3 4 5

I

J

   

    

 Lập phương mạch theo luật K2: I II III

.

1 2

.

2 1

I Z

E

  





 Vòng 1:

 Vòng 2:

I Z

3

.

3

I Z

4

.

4

I Z

2

.

2

0

  







 Vòng 3: I Z5. 5 I Z4. 4 E5

  

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Chương 3: Phương pháp cơ bản tính mạch tuyến tính ở chế độ

xác lập điều hòa - Graph Kirchhoff

I. Phương pháp dòng nhánh.

II. Phương pháp thế nút.

III. Phương pháp dòng vòng.

IV. Khái niệm về graph Kirchhoff.

V. Các định lý về lập phương trình Kirchhoff.

VI. Ma trận cấu trúc A, B.

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Chương 3: Phương pháp cơ bản tính mạch tuyến tính ở chế

độ xác lập điều hòa - Graph Kirchhoff

II. Phương pháp thế nút.

 Phương pháp thế nút (đỉnh) là phương pháp lập phương trình mạch theo luật Kirchhoff 1 với biến
là điện thế của các núttrong mạch.

 Nội dung phương pháp:

 Nguồn chính tắc: Nguồn dịng. (Nếu có các nguồn áp đổi thành nguồn dịng tương đương):
 Nguồn áp có chiều đi vào đỉnh nào thì nguồn dịng tương đương có chiều đi vào đỉnh đó.
 Độ lớn:

 Chọn một đỉnh bất kỳ, coi điện thế của đỉnh đó bằng 0.

 Viết phương trình mạch theo luật Kirchhoff 1 (d - 1 phương trình) với biến là điện thế của các
đỉnh còn lại trong mạch.

nh
td

nh
E
J

Z




</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

II. Phương pháp thế nút.

Ví dụ: Lập phương trình mạch theo phương pháp thế nút cho mạch điện sau.

1
I

2
I

3
I

4
I

5
I

1
E

Z2
Z1
Z5

Z4

Z3 E5


J

C
A B
1
J

Y2

Y1 Y4

Y3
5
J

J

C
A B
Y5
2
I

3
I


4
I

1
I

5
I


 Chuyển nguồn áp thành nguồn dòng tương đương:

5
1

1 1 1 5 5 5

1 5

. ; E .

E

J E Y J E Y

Z Z




   

   

 Chọn đỉnh C có thế bằng 0:



C

0





 Lập phương trình mạch theo luật Kirchhoff 1 với
biến là điện thế các nút:

 Nút A: k k 1 2 3 1

nut nut

I J I I I J J

      

      



1 2 3 1 1

1 2 3 3 1 1

(

).

(

).

(

).

.

(

).

.

KL
KK

K

C A A C A B

A B
Y

Y

J

Y

J

E Y

Y

J

E Y

 




       
   











 

 



 

 Nút B: 3

.

A

(

3 4 5

).

B 5

.

Y Y

Y



Y



J E Y



   





 

  

1 2 3

1 1 1

; ; ;

Y Y Y

Z Z Z

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

Chương 3: Phương pháp cơ bản tính mạch tuyến tính ở chế

độ xác lập điều hòa - Graph Kirchhoff

II. Phương pháp thế nút.

J



Y2

Y1 Y4

Y3
5
J

J

C
A B
Y5
2
I

3
I

4
I

1
I

5
I



1 2 3 3 1

3 3 4 5

.

A

B

Y

J

Y

J



 

 










 











 









 













 









 

 



nut
Y
nut



 Jnut



 Nhận xét:

 Giải hệ phương trình ta được nghiệm:
Cần tìm dịng điện trong các nhánh:

A B

 

 

 Nhánh không nguồn:

I

2



A

. ;

Y

2

I

3

(

 

A B

). ;

Y

3

I

4



B

.

Y

4

      







 Nhánh có nguồn:

1
I


A




Z1
1
1

(E A)

I
Z



 
 

5
I

Z
5
E

B




5
5
5

(

E

B

)

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

II. Phương pháp thế nút.

J



Y2

Y1 Y4

Y3
5
J

J
C
A B
Y5
2
I

3
I

4
I

1
I


5
I


 Nhận xét:

 Ma trận tổng dẫn Ynut:

 Ykk =

Σ

các tổng dẫn nối với đỉnh k.

 Ykl =

Σ

các tổng dẫn nối đỉnh k với đỉnh l (ln âm).
 Ma trận nguồn dịng:

Jnut k =

Σ

các nguồn dòng nối với đỉnh k.
 Nguồn dòng đi vào đỉnh dấu dương.

 Nguồn dòng đi ra đỉnh dấu âm.

1 2 3 3 1

3 3 4 5

.

A

B

Y

J

Y

J



 

 










 











 









 













 









 

 



nut
Y
nut



 Jnut



 Số phương trình: d - 1  thường dùng giải các mạch có số đỉnh ít, với nhiều nhánh mắc song
song với nhau.

Zn
n

E

Z2
2
E

Z1
1
E

n
J

Z3

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1

Chương 3: Phương pháp cơ bản tính mạch tuyến tính ở chế độ

xác lập điều hòa - Graph Kirchhoff

I. Phương pháp dòng nhánh.

II. Phương pháp thế nút.

III. Phương pháp dòng vòng.

IV. Khái niệm về graph Kirchhoff.

V. Các định lý về lập phương trình Kirchhoff.

VI. Ma trận cấu trúc A, B.

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

III. Phương pháp dòng vòng.

 Phương pháp dòng vòng là phương pháp lập phương trình mạch theo luật Kirchhoff 2 với biến là
dòng điện quy ước chảy trong các vòng của mạch Kirchhoff.

 Nội dung phương pháp:

 Nguồn chính tắc: Nguồn áp. (Nếu có các nguồn dịngcần đổi thành nguồn áp tương đương)
 Nguồn dịng có chiều đi vào đỉnh nào thì nguồn áp tương đương có chiều đi vào đỉnh đó.
 Độ lớn:

 Chọn chiều của dịng điện vịng tương ứng với các vòng của mạch (nên chọn chiều dòng vòng
cùng chiều với chiều của đa số các nguồn áp có trong vịng).

 Viết phương trình mạch theo luật Kirchhoff 2 (n - d + 1 phương trình) với biến là dòng điện
vòng đã chọn.

td nh nh

E J Z

 

</div>


<a href=''>CuuDuongThanCong.com</a>
Đề cương môn Cơ sở kỹ thuật điện-Chương 1 pdf