›
›

Điện - Thí nghiệm mô phỏng mạch điện

pdf 77 trang vanle 2730
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Điện - Thí nghiệm mô phỏng mạch điện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdien_thi_nghiem_mo_phong_mach_dien.pdf

Nội dung text: Điện - Thí nghiệm mô phỏng mạch điện

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG MẠCH ĐIỆN Biên soạn: Hồng Nguyên Phước Tài Liệu Lưu Hành Tại HUTECH www.hutech.edu.vn
  2. THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG MẠCH ĐIỆN Ấn bản 2014
  3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG MẠCH ĐIỆN Họ và tên sinh viên: Mã số sinh viên: Nhĩm: Lớp: Giáo viên hướng dẫn:
  4. MỤC LỤC > I MỤC LỤC MỤC LỤC I HƯỚNG DẪN III SỬ DỤNG ORCAD PSPICE V BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN 1 1.1 ĐỊNH LUẬT PHÂN CHIA DỊNG ĐIỆN 1 1.1.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 1 1.1.2 Phần mơ phỏng. 2 1.2 NGUYÊN LÝ XẾP CHỒNG 3 1.2.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 3 1.2.2 Phần mơ phỏng. 4 1.3 ĐỊNH LÝ CHUYỂN VỊ NGUỒN 5 1.3.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 5 1.3.2 Phần mơ phỏng. 8 1.4 ĐỊNH LÝ THEVENIN – NORTON 9 1.4.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 9 1.4.2 Phần mơ phỏng. 15 BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 17 2.1 NGUỐN ĐỐI XỨNG, TẢI ĐỐI XỨNG NỐI HÌNH SAO. 17 2.1.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 17 2.1.2 Phần mơ phỏng. 19 2.2 NGUỒN ĐỐI XỨNG, TẢI KHƠNG ĐỐI XỨNG NỐI SAO. 21
  5. II | MỤC LỤC 2.2.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 21 2.2.2 Phần mơ phỏng. 23 2.3 NGUỒN ĐỐI XỨNG, TẢI ĐỐI XỨNG NỐI TAM GIÁC 25 2.3.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 25 2.3.2 Phần mơ phỏng. 27 2.4 NGUỒN ĐỐI XỨNG, TẢI KHƠNG ĐỐI XỨNG NỐI TAM GIÁC. 29 2.4.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 29 2.4.2 Phần mơ phỏng. 31 BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN–PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C . 33 3.1 MẠCH CỘNG HƯỞNG 33 3.1.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 33 3.1.2 Phần mơ phỏng. 35 3.2 MẠCH LỌC R-L-C. 38 3.2.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 38 3.2.2 Phần mơ phỏng. 39 BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH 43 4.1 MẠCH QUÁ ĐỘ CẤP MỘT R-C 43 4.1.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 43 4.1.2 Phần mơ phỏng. 45 4.2 MẠCH QUÁ ĐỘ CẤP HAI R-L-C 48 4.2.1 Phần chuẩn bị ở nhà. 48 4.2.2 Phần mơ phỏng. 50
  6. HƯỚNG DẪN > III HƯỚNG DẪN MƠ TẢ MƠN HỌC Thí nghiệm mơ phỏng mạch điện là mơn học nhằm kiểm chứng các định luật về mạch điện một chiều, xoay chiều một pha, xoay chiều ba pha, mơ phỏng các mạch điện xác định các chế độ của mạch điện cĩ các phần tử R,L,C. NỘI DUNG MƠN HỌC Bài 1: Kiểm chứng các định luật về mạch điện: giúp sinh viên kiểm chứng các định luật phân chia dịng điện, nguyên lý xếp chồng, định lý chuyển vị nguồn, định lý Thevenin–Norton. Bài 2: Các chế độ làm việc của mạch điện xoay chiều ba pha: giúp sinh viên phân tích các chế độ làm việc của mạch xoay chiều ba pha với tải đối xứng và khơng đối xứng nối sao, nối tam giác. Khảo sát chế độ quá độ trong mạch điện. Bài 3: Đặc tuyến biên-tần, pha-tần của mạch cộng hưởng, mạch lọc R-L-C: giúp sinh viên khảo sát hiện tượng cộng hưởng trong mạch R,L,C mắc nối tiếp và song song, xác định tần số cộng hưởng o, hệ số phẩm chất Q, tần số cắt, giản đồ Bode Khảo sát dạng sĩng của các đặc tuyến biên-tần, pha-tần; đặc tuyến tần số của các phần tử R,L,C trong mạch điện. Bài 4: Quá trình quá độ trong mạch tuyến tính: giúp sinh viên khảo sát quá trình quá độ với mạch quá độ cấp một R-C, quá độ cấp một R-L, quá độ cấp hai R-L-C. KIẾN THỨC TIỀN ĐỀ Sinh viên phải nắm vững lý thuyết giải tích mạch điện và sử dụng được phần mềm Orcad Pspice. YÊU CẦU MƠN HỌC Người học phải dự học đầy đủ các buổi lên lớp và làm bài tập đầy đủ ở nhà.
  7. IV | HƯỚNG DẪN CÁCH TIẾP NHẬN NỘI DUNG MƠN HỌC Để học tốt mơn này, sinh viên cần tính tốn, giải các bài tập về mạch điện trước khi thực hiện mơ phỏng. So sánh kết quả mơ phỏng và tính tốn. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MƠN HỌC Mơn học được đánh giá gồm: Điểm quá trình: 30%. Hình thức và nội dung do Giáo viên quyết định, phù hợp với quy chế đào tạo và tình hình thực tế tại nơi tổ chức học tập. Điểm thi: 70%. Hình thức mơ phỏng mạch điện trên máy tính gồm các bài tập thuộc bài thứ nhất đến bài thứ tư và nộp báo cáo thí nghiệm.
  8. SỬ DỤNG ORCAD PSPICE > V SỬ DỤNG ORCAD PSPICE A. VẼ SƠ ĐỒ MẠCH TRONG ORCAD CAPTURE CIS. 1. Khởi động chương trình Capture CIS. Từ màn hình Windows, nhấp vào biểu tượng để khởi động chương trình Orcard Pspice. 2. Từ màn hình Orcard Capture, đưa con trỏ vào thanh cơng cụ, nhấp chuột vào File/New/Project, khi đĩ xuất hiện hộp thoại New Project, nhập tên project cần chạy chương trình mơ phỏng và đường dẫn để lưu file, đánh dấu vào mục Analog or Mixed A/D, sau đĩ nhấp OK. 3. Khi đĩ, sẽ xuất hiện tiếp hộp thoại Create PSpice Project, đánh dấu vào mục Create a Blank Project, sau đĩ nhấp OK.
  9. VI | SỬ DỤNG ORCAD PSPICE 4. Các bước cần thực hiện để vẽ một sơ đồ mạch. a) Chọn linh kiện để vẽ mạch. - Trên thanh cơng cụ, nhấp chuột vào Place/Part (hoặc gõ phím P từ bàn phím). - Trong cửa sổ Place Part gõ tên linh kiện vào ơ Part, - Nếu khơng tìm thấy linh kiện, nhấp vào mục Add Library, chọn thư mục Pspice trong mục Look in, chọn tất cả các linh kiện để bổ sung vào thư viện.
  10. SỬ DỤNG ORCAD PSPICE > VII Lưu ý: khi chọn nguồn và nối mass phải đồng nhất để chạy mơ phỏng đúng. CÁC ĐẠI LƯỢNG THƯỜNG DÙNG TRONG MƠ PHỎNG Đại lượng Part name Library Điện trở R Analog.olb Biến trở R _ var Analog.olb Tụ điện C Analog.olb Cuộn dây L Analog.olb Nguồn áp một chiều Vdc Source.olb Nguồn áp xoay chiều Vac Source.olb Nguồn áp sin Vsin Source.olb Nguồn dịng một chiều Idc Source.olb Nguồn dịng xoay chiều Iac Source.olb Nguồn xung vuơng Vpulse Source.olb Nguồn phụ thuộc E, F, G, H Analog.olb Đồng hồ đo dịng, áp IPRINT, VPRINT Special.olb Switch SW_tClose Anl_misc.olb SW_tOpen Anl_misc.olb Lưu ý: các đại lượng cần chọn để mơ phỏng phải tương ứng với thư viện nêu trên.
  11. VIII | SỬ DỤNG ORCAD PSPICE b) Nối mạch. - Trên thanh cơng cụ nhấp chuột vào Place/Wire (hoặc gõ phím W từ bàn phím), lúc này biểu tượng chuột thay đổi cĩ dạng hình dấu cộng, cho phép ta nối chân các linh kiện lại với nhau. - Di chuyển chuột để kéo dài dây nối. - Nhấp phím trái chuột để tạo một gĩc vuơng và tiếp tục vẽ. - Nhấp phím phải chuột, chọn End wire để kết thúc nối. - Nếu nối bĩ dây, nhấn nút Place/Bus trên thanh cơng cụ. c) Nối mass cho mạch. - Trên thanh cơng cụ nhấp chuột vào Place/Ground (hoặc gõ phím G từ bàn phím),
  12. SỬ DỤNG ORCAD PSPICE > IX lúc này trên màn hình xuất hiện hộp thoại. d) Xử lý sơ đồ mạch khi vẽ xong. - Sau khi vẽ xong ta tiến hành chỉnh sửa các thơng số của linh kiện trên sơ đồ theo như yêu cầu của đề bài. - Chỉnh sửa các thơng số của linh kiện trên sơ đồ mạch bằng cách nhấp đơi lên giá trị cần chỉnh sửa của linh kiện. Khi đĩ xuất hiện hộp thoại Display Properties. - Tại đây nhập giá trị mới vào ơ Value, và định dạng chế độ hiển thị (Display Format) rồi chọn OK. - Để đánh dấu những điểm muốn xem trên mạch khi đã chạy Orcad Pspice, vào Pspice của Schematics, chọn Markers sau đĩ chọn đại lượng cần xem.
  13. X | SỬ DỤNG ORCAD PSPICE e) Cách khác. - Muốn thay đổi tên của các linh kiện, ví dụ như R, L, C , ta nhấp đúp con trỏ vào linh kiện cần thay đổi, khi đĩ xuất hiện hộp thoại Properties Editor. - Chọn mục Part Reference điền tên của linh kiện vào, sau đĩ nhấp Apply. - Biến trở R _ var cĩ giá trị R = VALUE + SET + 0.001 , khi đặt giá trị cho biến trở phải đặt giá trị cho VALUE và SET. - Nguồn áp Vsin, đặt giá trị cho các tham số sau: . DC = (để trống). . AC = biên độ của tín hiệu được sử dụng khi phân tích tần số (phân tích AC). . Voff = 0. . VAmpl = biên độ của tín hiệu được sử dụng khi phân tích quá độ.
  14. SỬ DỤNG ORCAD PSPICE > XI . Freq = tần số của tín hiệu. . td = 0. . tf = 0. . phase = 0. - Nguồn áp một chiều VSRC đặt giá trị cho các tham số sau: . DC = giá trị nguồn một chiều. . AC = (để trống). . Tran = (để trống). - Đồng hồ đo IPRINT , VPRINT: để tạo ra bảng giá trị về dịng điện và điện áp ở phần output file. - Nhấp đơi chuột vào linh kiện, khi đĩ xuất hiện hộp thoại Properties Editor, chọn chế độ phân tích DC, AC hay TRAN bằng cách đánh vào giá trị “1” vào ơ cần khảo sát. - Nếu chọn phân tích AC, chọn các đại lượng cần hiển thị ở dữ liệu ngõ ra (output file) như sau: MAG (biên độ) , PHASE (gĩc pha), REAL (phần thực), IMAG (phần ảo). f) Một số lưu ý khi đặt giá trị: Cách ký hiệu đơn vị (cho điện trở, tụ điện, điện áp, dịng điện, tần số ). f (femto) = 10-15 p (pico) = 10-12 n (nano) = 10-9 u (micro) = 10-6 m (mili) = 10-3. k (kilo) = 103. Meg (mega) = 106. G (giga) = 109. T (tera) = 1012. Lưu ý: cách ký hiệu trên đều như nhau đối với chữ hoa và chữ thường.
  15. XII | SỬ DỤNG ORCAD PSPICE Ví dụ: - R1 cĩ giá trị là 18k tức là 18kΩ. - C3 cĩ giá trị 100u tức là 100F. - Nguồn V1 cĩ giá trị 2 tức là 2V. - Nguồn I2 cĩ giá trị 30m tức là 30mA. - Tần số f cĩ giá trị 1MEG tức là 1MHz. B. CHẠY PSPICE ĐỂ MƠ PHỎNG MẠCH ĐIỆN. 1. Chọn chế độ phân tích. a) Từ thanh cơng cụ, chọn Pspice/New Simulation Profile, khi đĩ xuất hiện hộp thoại New Simulation. Trong khung Name, đặt tên file cần chạy mơ phỏng, sau đĩ nhấp chuột vào mục Create. b) Chọn chế độ phân tích (Analysis type). - Trước khi chạy Orcad Pspice trong Schematics. Tùy thuộc vào yêu cầu của bài thí nghiệm phải chọn chế độ phân tích thích hợp (phân tích DC, AC, Transient ) cĩ nhiều chế độ phân tích nhưng trong bài thí nghiệm chủ yếu sử dụng phân tích AC (AC Sweep/Noise) và phân tích quá độ (Transient).
  16. SỬ DỤNG ORCAD PSPICE > XIII - Để xác định đáp ứng tần số của mạch, trên thanh cơng cụ, chọn Pspice/Edit Simulation Settings và sau khi xuất hiện hộp thoại Simulation Settings, nhấp chuột vào Analysis Tab, trong khung Analysis Type chọn mục AC Sweep/Noise để cài đặt như sau:
  17. XIV | SỬ DỤNG ORCAD PSPICE . Trong AC Sweep Type, chọn Logarithmic/ Decade, rồi đặt giá trị cho các thơng số: . Start Freq. (tần số khởi đầu thường chọn là 1, chú ý phải khác 0). . End Freq. (tần số kết thúc). . Point/Decade (số lượng điểm tính tốn trong một Decade). . Đáp ứng tần số được tính tốn khi nguồn cĩ tần số quét từ tần số khởi đầu đến tần số kết thúc. . Nhấp chuột vào Apply để chấp nhận, sau đĩ nhấp Okđể kết thúc cài đặt hoặc chọn chế độ phân tích khác. - Để xác định đáp ứng quá độ của mạch (xác định dịng điện, điện áp tại tất cả các điểm trong mạch theo thời gian) vào menu Pspice của Schematics, chọn Edit Simulation Settings và xuất hiện hộp thoại Simulation Settings, nhấp chuột chọn Analysis Tab trong khung Analysis Type và nhấp chuột vào Time Domain (Transient) để cài đặt như sau: . Run to Time: định thời gian chạy mơ phỏng. . Start saving data after: định thời điểm bắt đầu lưu trữ dữ liệu phân tích. . Maximum step size: định bước phân tích. . Nhấp chuột vào Apply để chấp nhận, sau đĩ nhấp OK.
  18. SỬ DỤNG ORCAD PSPICE > XV 2. Chạy Orcad Pspice. - Sau khi cài đặt các chế độ phân tích và chạy mơ phỏng. tên thanh cơng cụ, chọn Pspice/Run (hoặc nhấn phím F11 từ bàn phím), - Sau khi mơ phỏng xong, Orcad Pspice sẽ được chạy tự động. - Dựa vào Orcad Pspice để xem đáp ứng tần số hoặc quá độ tại tất cả các điểm trong mạch. - Sau khi chạy Orcad Pspice, sẽ xuất hiện đồ thị của những điểm đã được đánh dấu trên mạch (đánh dấu bằng cách vào Menu Pspice của Schematics, chọn markers, chọn tiếp Voltage Level). - Để xem đồ thị của những điểm khác, trên thanh cơng cụ chọn Trace/Add Trace, khi đĩ xuất hiện một danh sách các điểm trên mạch.
  19. XVI | SỬ DỤNG ORCAD PSPICE - Nhấn chọn bất kỳ điểm nào mà ta muốn xem trong hộp thoại danh sách. Nhấp OK để chấp nhận. - Để xác định giá trị tại một vị trí trên đồ thị, trên thanh cơng cụ, chọn Cursor/Display, khi đĩ xuất hiện cửa sổ Probe Cursor. - Sử dụng con trỏ của chuột xác định các giá trị trên đồ thị. - Muốn xem các kết quả chi tiết khác, trên thanh cơng cụ chọn View/Output File. - Để xem các nút phân bố các linh kiện trong mạch, trên thanh cơng cụ chọn Pspice/View Netlist.
  20. BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN > 1 BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN Sau khi thí nghiệm mơ phỏng bài này, học viên cĩ thể: - Kiểm chứng hai định luật Kirchoff; - Kiểm chứng nguyên lý xếp chồng và định lý chuyển vị nguồn; - Kiểm chứng định lý Thevenin - Norton; 1.1 ĐỊNH LUẬT PHÂN CHIA DỊNG ĐIỆN 1.1.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính tốn các dịng điện I1 , I2 , I3 qua các nhánh rẽ trong mạch hình 1.1. IPRINT IPRINT R1 2 IPRINT V1 6Vdc R2 R3 3 6 0 (Hình 1.1)
  21. 2 | BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN 1.1.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch hình 1.1; dùng IPRINT trong thư viện SPECIAL.OLB để xác định dịng điện trong các nhánh. b) Chọn chế độ phân tích Bias Point. c) Chạy mơ phỏng ghi kết quả vào bảng 1.1. Bảng 1.1 I1 (A) I2 (A) I3 (A) I2/I3 R3/R2 Ghi chú d) Nhận xét kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng.
  22. BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN > 3 1.2 NGUYÊN LÝ XẾP CHỒNG 1.2.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính tốn các dịng điện I1, I2, I3 qua các nhánh rẽ trong mạch hình 1.2 với các trường hợp: IPRINT IPRINT R1 R2 3 6 V1 IPRINT V2 5Vdc 8Vdc R3 3 0 (Hình 1.2) Hai nguồn V1, V2 cùng tác động. Giữ nguyên nguồn V1 và các thơng số trong mạch, triệt tiêu nguồn V2.
  23. 4 | BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN Giữ nguyên nguồn V2 và các thơng số trong mạch, triệt tiêu nguồn V1. 1.2.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch như trên, dùng IPRINT trong thư viện SPECIAL.OLB để xác định dịng điện trong các nhánh. b) Chọn chế độ phân tích Bias Point cho ba trường hợp: Hai nguồn V1, V2 cùng tác động. Giữ nguyên nguồn V1 và các thơng số trong mạch, triệt tiêu nguồn V2. Giữ nguyên nguồn V2 và các thơng số trong mạch, triệt tiêu nguồn V1. c) Chạy mơ phỏng ghi kết quả vào bảng 1.2.
  24. BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN > 5 Bảng 1.2 I1 (A) I2 (A) I3 (A) Ghi chú Hai nguồn tác động Nguồn V1 tác động Nguồn V2 tác động d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng. 1.3 ĐỊNH LÝ CHUYỂN VỊ NGUỒN 1.3.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính tốn các dịng điện I1, I2, I3, I4, I5, I6 qua các nhánh trong mạch điện hình 1.3a,b với các trường hợp: I2 12Adc R1 I5 0.25 IPRINT IPRINT IPRINT IPRINT R2 V2 I6 I2 I3 0.125 I1 2Vdc I1 IPRINT R3 8Adc 1 V1 IPRINT I4 6Vdc 0 (Hình a)
  25. 6 | BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN I2 12Adc R1 I5 0.25 IPRINT IPRINT IPRINT IPRINT R2 V4 I6 I2 I3 0.125 2Vdc V3 I1 2Vdc I1 8Adc IPRINT R3 IPRINT V1 6Vdc 1 V2 I4 6Vdc (Hình b) 0 (Hình 1.3) Phương pháp thơng thường (hình 1.3a).
  26. BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN > 7 Phương pháp chuyển vị nguồn (hình 1.3b).
  27. 8 | BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN 1.3.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch như trên, dùng IPRINT trong thư viện SPECIAL.OLB để xác định dịng điện trong các nhánh và vẽ mạch như hình 1.3a,b. b) Chọn chế độ phân tích Bias Point cho hai trường hợp: Phương pháp thơng thường (hình a). Phương pháp chuyển vị nguồn, chuyển vị hai nguồn áp V1 , V2 (hình b). c) Chạy mơ phỏng và ghi kết quả vào bảng 1.3. Bảng 1.3 I1 (A) I2 (A) I3 (A) I4 (A) I5 (A) I6 (A) Ghi chú Hình a Hình b d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng.
  28. BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN > 9 1.4 ĐỊNH LÝ THEVENIN – NORTON Một mạng một cửa bất kỳ đều cĩ thể đưa về một mạch tương đương đơn giản gồm: Một nguồn áp mắc nối tiếp với trở kháng Z gọi là mạch tương đương Thevenin. Nguồn áp này cĩ giá trị bằng điện áp hở mạch của mạng một cửa và trở kháng Z cĩ là trở kháng nhìn vào cửa khi triệt tiêu tất cả các nguồn độc lập. Một nguồn dịng mắc song song với trở kháng Z gọi là mạch tương đương Norton. Nguồn dịng cĩ giá trị bằng dịng điện ngắn mạch qua hai đầu mạng một cửa. 1.4.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính tốn các đại lượng dịng điện và điện áp theo các giá trị biên độ, gĩc pha, phần thực, phần ảo như mạch điện hình 1.4 a,b,c,d,e,f với các trường hợp: a) Dùng phương pháp thơng thường: tính tốn điện áp ở hai đầu tải URtải và dịng điện qua tải IRtải trong mạch điện hình 1.4a. IPRINT R2 a R1 10 3 I1 4Aac Rtải ACPHASE = 45 L1 V1 25Vac 5 4 ACPHASE = 90 b 0 (Hình 1.4a)
  29. 10 | BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN b) Dùng mạch tương đương Thevenin–Norton: tính tốn điện áp hở mạch Uhở ở hai đầu (a-b) trong mạch điện hình 1.4b. a R1 R2 3 10 I1 4Aac ACPHASE = 45 L1 V1 25Vac ACPHASE = 90 4 b 0 (Hình 1.4b)
  30. BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN > 11 c) Dùng mạch tương đương Thevenin–Norton: tính tốn dịng điện ngắn mạch Ingắn ở hai đầu (a-b) trong mạch điện hình 1.4c. IPRINT a R1 R2 3 10 I1 4Aac ACPHASE = 45 L1 V1 25Vac ACPHASE = 90 4 b 0 (Hình 1.4c)
  31. 12 | BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN d) Dùng mạch tương đương Thevenin–Norton: xác định trở kháng Thevenin Zthevenin trong mạch điện hình 1.4d. a R1 3 R2 L2 I1 10 4 1Aac b 0 (Hình 1.4d)
  32. BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN > 13 e) Xây dựng sơ đồ tương đương Norton và Thevenin, tính điện áp ở hai đầu tải URtải và dịng điện qua tải IRtải trong mạch điện hình 1.4e và 1.4f. IPRINT IPRINT ZT I1 ZT V1 V=Uho Rtai=5 I=Ingan Rtai=5 0 0 Hình 1.4e: mạch Thevenin Hình 1.4f: mạch Norton Mạch Thevenin.
  33. 14 | BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN Mạch Norton.
  34. BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN > 15 1.4.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện, dùng IPRINT và VPRINT trong thư viện SPECIAL.OLB để xác định dịng điện, điện áp theo hai phương pháp sau: Phương pháp thơng thường. Phương pháp mạch tương đương Thevenin và mạch tương đương Norton. b) Giả sử  = 1rad/s. Chọn chế độ phân tích AC với tần số bắt đầu bằng 0.159, tần số kết thúc bằng 0.159 và số điểm bằng 1. c) Ghi các kết quả mơ phỏng vào bảng 1.4. Bảng 1.4 Đại lượng Biên độ Gĩc pha Phần thực Phần ảo Ghi chú cần đo (MAG) (PHASE) (REAL) (IMAG) URtải Hình 1.4a IRtải Uhở Hình 1.4b Ingắn Hình 1.4c Zthevenin Hình 1.4d A. Phương pháp thơng thường. Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 1.4a; dùng VPRINT và IPRINT để xác định điện áp hai đầu URtải và dịng điện qua tải IRtải. Chạy mơ phỏng, ghi kết quả vào bảng 1.4. B. Tìm dịng điện và điện áp trên tải dùng mạch tương đương Thevenin – Norton. a) Bỏ điện trở tải (Rtải), cho hai điểm a, b hở mạch hình 1.4b; xác định điện áp hai đầu ab (Uhở) dùng VPRINT2. Chạy mơ phỏng và ghi kết quả vào bảng 1.4.
  35. 16 | BÀI 1: MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT TRONG MẠCH ĐIỆN b) Cho hai điểm a, b ngắn mạch hình 1.4c; xác định dịng ngắn mạch Ingắn. Chạy mơ phỏng và ghi kết quả vào bảng 1.4. c) Xác định trở kháng Thevenin: triệt tiêu tất cả các nguồn độc lập trong mạch, cấp vào hai đầu a, b một nguồn dịng AC cĩ biên độ 1A và gĩc pha là 0o, xác định điện áp hai đầu a, b trong mạch điện hình 1.4d. Đây chính U là giá trị trở kháng ZT giữa hai điểm a, b; (vì ). Chạy mơ phỏng và Z I ghi kết quả vào bảng 1.4. d) Xây dựng sơ đồ tương đương Thevenin và Norton: mắc vào hai đầu a, b của mạch tương đương Thevenin một điện trở tải cĩ giá trị Rtải = 5. Xác định các giá trị điện áp trên tải và dịng điện trong mạch điện hình 1.4e. Ghi kết quả mơ phỏng vào bảng 1.5. e) Mắc vào hai đầu a, b của mạch tương đương Norton một điện trở tải cĩ giá trị Rtải = 5. Xác định các giá trị điện áp trên tải và dịng điện trong mạch điện hình 1.4f. Ghi kết quả mơ phỏng vào bảng 1.5. Bảng 1.5 Mạch Đại lượng Biên độ Gĩc pha Phần thực Phần ảo Ghi chú mơ phỏng cần đo (MAG) (PHASE) (REAL) (IMAG) URtải Thevenin Hình 1.4e IRtải URtải Norton Hình 1.4f IRtải f) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng.
  36. BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA > 17 BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA Sau khi học xong bài này, học viên cĩ thể: - Nắm được các đại lượng về dịng điện, điện áp và gĩc pha trong hệ thống ba pha với nguồn và tải đối xứng hoặc khơng đối xứng trong mạch mắc hình sao hoặc tam giác. 2.1 NGUỐN ĐỐI XỨNG, TẢI ĐỐI XỨNG NỐI HÌNH SAO. 2.1.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính tốn các đại lượng dịng điện, điện áp theo các giá trị biên độ, gĩc pha, theo mạch điện hình 2.1a. IPRINT V1 220Vac R1 20 ACPHASE = 0 IPRINT V2 220Vac R2 20 ACPHASE = -120 IPRINT 0 V3 220Vac R3 20 ACPHASE = -240 (Hình 2.1a)
  37. 18 | BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
  38. BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA > 19 2.1.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 2.1a. b) Dùng VPRINT1, VPRINT2 và IPRINT lắp trong mạch để xác định điện áp và dịng điện pha, điện áp giữa trung tính tải và trung tính nguồn, theo hai trường hợp: trung tính tải nối và khơng nối với trung tính nguồn (sinh viên tự vẽ mạch). c) Chọn chế độ phân tích AC với tần số 50Hz, số điểm bằng 1. Chạy mơ phỏng và ghi kết quả vào bảng 2.1. Bảng 2.1 Trung tính tải Trung tính tải Đại lượng khơng nối trung tính nguồn nối trung tính nguồn cần đo Biên độ Gĩc pha Biên độ Gĩc pha UA UN0 IA IB IC I0 d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng. e) Thay nguồn Vac bằng nguồn Vsin như mạch điện hình 2.1b; chọn chế độ Transient với thời gian khảo sát là 0.1s. Khảo sát và vẽ dạng sĩng dịng điện, điện áp trong mạch (khi trung tính tải khơng nối trung tính nguồn).
  39. 20 | BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA V4 R1 20 FREQ = 50 VAMPL = 220 VOFF = 0 V5 PHASE = 0 R2 20 FREQ = 50 VAMPL = 220 0 VOFF = 0 V6 PHASE = -120 R3 20 FREQ = 50 VAMPL = 220 VOFF = 0 (Hình 2.1b) PHASE = 120 Dạng sĩng điện áp khi tải đối xứng, đấu hình sao. Dạng sĩng dịng điện khi tải đối xứng, đấu hình sao.
  40. BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA > 21 2.2 NGUỒN ĐỐI XỨNG, TẢI KHƠNG ĐỐI XỨNG NỐI SAO. 2.2.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính tốn các đại lượng dịng điện, điện áp theo các giá trị biên độ, gĩc pha, theo mạch điện hình 2.2. IPRINT V1 R1 C1 30 0.0333 173Vac ACPHASE = 0 IPRINT V2 R2 L1 1 2 30 30 173Vac N ACPHASE = -120 0 IPRINT V3 R3 R4 30 30 173Vac ACPHASE = 120 (Hình 2.2a)
  41. 22 | BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
  42. BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA > 23 2.2.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 2.2a. b) Lặp lại các bước mơ phỏng như trong phần tải đối xứng. Vẽ mạch ứng với hai trường hợp: trung tính tải nối và khơng nối với trung tính nguồn. c) Chạy mơ phỏng ghi kết quả vào bảng 2.2. Bảng 2.2 Trung tính tải Trung tính tải Đại lượng khơng nối trung tính nguồn nối trung tính nguồn cần đo Biên độ Gĩc pha Biên độ Gĩc pha UA UB UC UN0 IA IB IC I0 d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng. e) Thay nguồn Vac bằng nguồn Vsin như mạch điện hình 2.2b; chọn chế độ Transient với thời gian khảo sát là 0.1s. Khảo sát và vẽ dạng sĩng dịng điện, điện áp trong mạch (khi trung tính tải khơng nối trung tính nguồn).
  43. 24 | BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA V1 R1 C1 30 3 FREQ = 50 VAMPL = 173 VOFF = 0 V2 PHASE = 0 R2 L1 1 2 30 30 FREQ = 50 VAMPL = 173 0 VOFF = 0 V3 PHASE = -120 R3 R4 30 30 FREQ = 50 VAMPL = 173 VOFF = 0 PHASE = 120 (Hình 2.2b) Dạng sĩng điện áp khi tải khơng đối xứng, nối hình sao. Dạng sĩng dịng điện khi tải khơng đối xứng, nối hình sao.
  44. BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA > 25 2.3 NGUỒN ĐỐI XỨNG, TẢI ĐỐI XỨNG NỐI TAM GIÁC 2.3.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính tốn các đại lượng dịng điện, điện áp theo các giá trị biên độ, gĩc pha, theo mạch điện hình 2.3a. IPRINT V1 A 10Vac IPRINT IPRINT ACPHASE = 0 R1 R2 IPRINT V2 2 2 IPRINT B C 10Vac R3 ACPHASE = -120 0 IPRINT 2 V3 10Vac ACPHASE = 120 (Hình 2.3a)
  45. 26 | BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
  46. BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA > 27 2.3.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 2.3a. b) Dùng VPRINT2 và IPRINT lắp trong mạch để xác định điện áp, dịng điện dây và dịng điện pha. c) Chọn chế độ phân tích AC với tần số 50Hz, số điểm bằng 1. Chạy mơ phỏng và ghi kết quả vào bảng 2.3. Bảng 2.3 Đại lượng cần đo Biên độ Gĩc pha UAB UBC UCA IA IB IC IAB IBC ICA d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng. e) Thay nguồn Vac bằng nguồn Vsin như mạch điện hình 2.3b; chọn chế độ Transient với thời gian khảo sát là 0.1s. Khảo sát và vẽ dạng sĩng dịng điện, điện áp trong mạch.
  47. 28 | BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA V1 B FREQ = 50 VAMPL = 10 VOFF = 0 R1 R2 V2 2 2 C A R3 FREQ = 50 VAMPL = 10 0 2 VOFF = 0 V3 FREQ = 50 VAMPL = 10 VOFF = 0 (Hình 2.3b) Dạng sĩng điện áp khi tải đối xứng, nối tam giác. Dạng sĩng dịng điện khi tải đối xứng, nối tam giác.
  48. BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA > 29 2.4 NGUỒN ĐỐI XỨNG, TẢI KHƠNG ĐỐI XỨNG NỐI TAM GIÁC. 2.4.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính tốn các đại lượng dịng điện, điện áp theo các giá trị biên độ, gĩc pha, theo mạch điện hình 2.4a. V1 10Vac R2 A C1 ACPHASE = 0 2 0.5F V2 B 10Vac R1 L1 0 ACPHASE = -120 C V3 2 2H 10Vac ACPHASE = 120 (Hình 2.4a)
  49. 30 | BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
  50. BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA > 31 2.4.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 2.4a. b) Lặp lại các bước mơ phỏng như trong phần tải đối xứng nối tam giác. c) Chạy mơ phỏng ghi kết quả vào bảng 2.4. Bảng 2.4 Đại lượng cần đo Biên độ Gĩc pha UAB UBC UCA IA IB IC IAB IBC ICA d) Nhận xét kết quả mơ phỏng trong hai trường hợp. e) Thay nguồn Vac bằng nguồn Vsin như mạch điện hình 2.4b; chọn chế độ Transient với thời gian khảo sát là 0.1s. Khảo sát và vẽ dạng sĩng dịng điện, điện áp trong mạch.
  51. 32 | BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA V1 FREQ = 50 VAMPL = 10 VOFF = 0 R1 C1 V2 PHASE = 0 2 0.5F FREQ = 50 R2 L1 VAMPL = 10 1 2 0 VOFF = 0 2 2H V3 PHASE = -120 FREQ = 50 VAMPL = 10 VOFF = 0 PHASE = 120 (Hình 2.4b) Dạng sĩng điện áp khi tải khơng đối xứng, nối tam giác. Dạng sĩng dịng điện khi tải khơng đối xứng, nối tam giác.
  52. BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C > 33 BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C Sau khi học xong bài này, học viên cĩ thể: - Nắm được các thơng số trong mạch khi cộng hưởng xảy ra, các đặc tuyến biên- tần, pha tần, hệ số phẩm chất và xác định tần số cắt trong các mạch, giản đồ Bode 3.1 MẠCH CỘNG HƯỞNG 3.1.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Tính giá trị điện áp (đối với mạch cộng hưởng nối tiếp), dịng điện (đối với mạch cộng hưởng song song) trên các phần tử R,L,C và xác định tần số cộng hưởng fo, hệ số phẩm chất Q, trong các mạch điện hình 3.1a,b. R1 L1 1 2 100 500m V1 1Vac C1 0Vdc 10u 0 (Hình 3.1a)
  53. 34 | BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C Mạch cộng hưởng nối tiếp (hình 3.1a). 2 I1 L1 1Aac R1 C1 400m 0Adc 20u 100 1 (Hình 3.1b) 0 Mạch cộng hưởng song song (hình 3.1b).
  54. BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C > 35 3.1.2 Phần mơ phỏng. A. Mạch cộng hưởng nối tiếp. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 3.1a. b) Chọn chế độ phân tích AC, kiểu logarithmic (decade), tần số bắt đầu là 1Hz, tần số kết thúc là 10kHz, số điểm là 20. Đo điện áp trên các phần tử R, L, C (giá trị biên độ và gĩc pha). c) Chạy mơ phỏng và vẽ các đặc tuyến biên tần, pha tần của UR, UL, UC. Từ đĩ, xác định tần số cộng hưởng của nhánh trên đặc tuyến fo = Hz. d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng.
  55. 36 | BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C e) Vẽ các đặc tuyến biên tần và pha tần của UR , UL , UC. Đặc tuyến biên tần của UR , UL , UC. Đặc tuyến pha tần của UR , UL , UC. B. Mạch cộng hưởng song song. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 3.1b. b) Chọn chế độ phân tích AC, kiểu logarithmic (decade), tần số bắt đầu là 10Hz, tần số kết thúc là 1kHz, số điểm là 20. Đo dịng điện trên các phần tử R, L, C (biên độ và gĩc pha). c) Chạy mơ phỏng và vẽ các đặc tuyến biên tần, pha tần của IR, IL, IC. Từ đĩ, xác định tần số cộng hưởng của nhánh fo = Hz. d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng.
  56. BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C > 37 e) Vẽ các đặc tuyến biên tần và pha tần của IR, IL, IC. Đặc tuyến biên tần của IR , IL , IC. Đặc tuyến pha tần của IR , IL , IC.
  57. 38 | BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C 3.2 MẠCH LỌC R-L-C. 3.2.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Xác định tần số cắt fc của mạch lọc thơng thấp, mạch lọc thơng cao trong mạch điện hình 3.2a,b. R1 1k V1 1Vac 0Vdc C1 15u 0 (Hình 3.2a) Mạch lọc thơng thấp (hình 3.2a). R1 2 100 V1 L1 1Vac 1H 1 (Hình 3.2b) 0
  58. BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C > 39 Mạch lọc thơng cao (hình 3.2b). 3.2.2 Phần mơ phỏng. A. Mạch lọc thơng thấp dùng R-C. a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 3.2a. b) Chọn chế độ phân tích AC, kiểu logarithmic (decade), tần số bắt đầu là 1Hz, tần số kết thúc là 1kHz, số điểm là 20. c) Chạy mơ phỏng và vẽ đặc tuyến tần số của mạch R-C; từ đĩ xác định tần số cắt từ giản đồ Bode fc = Hz. d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng.
  59. 40 | BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C Đặc tuyến tần số của mạch R-C. Thay nguồn Vac bằng nguồn Vsin như hình 3.2c. Chọn chế độ Transient với thời gian khảo sát là 0.5s. Khảo sát và vẽ dạng sĩng tín hiệu vào, ra trên tụ điện C1 của mạch. R1 1k V2 VOFF = 0 VAMPL = 5 C1 FREQ = 10 15u 0 (Hình 3.2c) Dạng sĩng điện áp trên tụ C1.
  60. BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C > 41 B. Mạch lọc thơng cao dùng R-L a) Vẽ trong Orcad – Pspice sơ đồ mạch điện hình 3.2b. b) Chọn chế độ phân tích AC, logarithmic, tần số bắt đầu là 1Hz, tần số kết thúc là 20kHz, số điểm là 20. c) Chạy mơ phỏng và vẽ giản đồ Bode; từ đĩ xác định tần số cắt từ giản đồ fc = Hz. d) Nhận xét và so sánh kết quả tính tốn với kết quả mơ phỏng. Giản đồ Bode.
  61. 42 | BÀI 3: ĐẶC TUYẾN BIÊN TẦN – PHA TẦN CỦA MẠCH CỘNG HƯỞNG, MẠCH LỌC R-L-C Thay nguồn Vac bằng nguồn Vsin như hình 3.2d. Chọn chế độ Transient với thời gian khảo sát là 0.5s. Khảo sát và vẽ dạng sĩng tín hiệu vào, ra trên cuộn dây L1 của mạch. R1 100 2 V2 L1 VOFF = 0 VAMPL = 5 1H FREQ = 10 1 0 (Hình 3.2d) Dạng sĩng điện áp trên cuộn dây L1. e) Nhận xét độ dịch pha giữa tín hiệu vào và ra.
  62. BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH > 43 BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH Sau khi học xong bài này, học viên cĩ thể: - Nắm được các dạng sĩng trong quá trình khảo sát quá độ cấp 1, cấp 2 trong mạch gồm các phần tử R, L, C với các thời hằng tương ứng. - Tùy theo sự tương quan giữa điện trở R của mạch và điện trở tới hạn Rth , ta khảo sát các chế độ trong mạch quá độ. 4.1 MẠCH QUÁ ĐỘ CẤP MỘT R-C 4.1.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Xác định điện áp trên tụ C1 uc(t) và dịng điện trong mạch ic(t). Vẽ dạng sĩng trên tụ C1 ứng với hai trường hợp tụ C1=200F và C1=30F trong mạch điện hình 4.1a. TCLOSE = 0.1 R1 1 2 U1 1k V1 5Vdc C1 0 (Hình 4.1a)
  63. 44 | BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH Tụ điện C1 = 200F. Tụ điện C1 = 30F.
  64. BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH > 45 4.1.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad–Pspice sơ đồ mạch điện hình 4.1a ứng với các trường hợp: . C1 = 200F. . C1 = 30F. b) Chọn chế độ Transient với thời gian khảo sát là 2s. c) Chạy mơ phỏng và vẽ các dạng sĩng điện áp trên tụ C1; dịng điện trong mạch ứng với hai trường hợp của tụ C1. Tụ C1 = 200F. Dạng sĩng điện áp trên tụ. Dạng sĩng dịng điện trong mạch.
  65. 46 | BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH Tụ C1 = 30F. Dạng sĩng điện áp trên tụ. Dạng sĩng dịng điện trong mạch. Thay nguồn một chiều Vdc bằng nguồn xung vuơng Vpulse với các thơng số trong mạch điện hình 4.1b. Chọn chế độ Transient, thời gian khảo sát là 2s. Khảo sát và vẽ các dạng sĩng điện áp trên tụ, dịng điện trong mạch ứng với trường hợp trên của tụ C1. TCLOSE = 0.1 R1 1 2 V1 = 0 U1 1k V2 = 5 TD = 0 V1 C1 TR = 0 TF = 0 PW = 100m PER = 200m (Hình 4.1b) 0
  66. BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH > 47 Tụ C1 = 200F. Dạng sĩng điện áp trên tụ. Dạng sĩng dịng điện trong mạch. Tụ C1 = 30F. Dạng sĩng điện áp trên tụ.
  67. 48 | BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH Dạng sĩng dịng điện trong mạch. d) Nhận xét các đồ thị và tính tốn các hằng số thời gian của mạch. 4.2 MẠCH QUÁ ĐỘ CẤP HAI R-L-C 4.2.1 Phần chuẩn bị ở nhà. Xác định điện áp trên tụ C1 uc(t) và dịng điện trong mạch ic(t). Vẽ dạng sĩng trên tụ C1 ứng với các trường hợp điện trở R1=80, R1=Rth và R1=0,4 trong mạch điện hình 4.2a. TCLOSE = 50m R1 C1 1 2 K1 1m V1 L1 5Vdc 10m 0 (Hình 4.2a)
  68. BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH > 49 Điện trở R1 = 80. Điện trở R1 = Rth = .
  69. 50 | BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH Điện trở R1 = 0,4. 4.2.2 Phần mơ phỏng. a) Vẽ trong Orcad–Pspice sơ đồ mạch điện hình 4.2a ứng với các trường hợp: . Chế độ khơng dao động R1 = 80. . Chế độ tới hạn R1 = Rth = . . Chế độ dao động R1 = 0.4. b) Chọn chế độ Transient, thời gian khảo sát là 1s. c) Chạy mơ phỏng và vẽ dạng sĩng điện áp trên tụ C1, dịng điện trong mạch với các trường hợp trên.
  70. BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH > 51 Chế độ khơng dao động R1 = 80. Dạng sĩng điện áp trên tụ. Dạng sĩng dịng điện trong mạch. Chế độ tới hạn R1 = Rth = . Dạng sĩng điện áp trên tụ.
  71. 52 | BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH Dạng sĩng dịng điện trong mạch. Chế độ dao động R1 = 0.4. Dạng sĩng điện áp trên tụ. Dạng sĩng dịng điện trong mạch.
  72. BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH > 53 d) Nhận xét các đồ thị và tính tốn các hằng số thời gian của mạch. Thay nguồn một chiều Vdc bằng nguồn xung vuơng Vpulse với các thơng số trong mạch điện hình 4.2b. Chọn chế độ Transient, thời gian chạy là 100s. Khảo sát và vẽ các dạng sĩng điện áp trên tụ C1, dịng điện trong mạch ứng với các trường hợp: . Chế độ khơng dao động R1 = 20. . Chế độ tới hạn R1 = Rth = . . Chế độ dao động R1 = 0.4. TCLOSE = 2 R1 C1 1 2 U1 1 1 V1 = 0 V2 = 2 L1 TD = 0 V1 TR = 0 4 TF = 0 PW = 3 2 PER = 6 0 (Hình 4.2b)
  73. 54 | BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH Chế độ khơng dao động R1 = 20. Dạng sĩng điện áp trên tụ. Dạng sĩng dịng điện trong mạch. Chế độ tới hạn R1 = Rth= . Dạng sĩng điện áp trên tụ.
  74. BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH > 55 Dạng sĩng dịng điện trong mạch. Chế độ dao động R1 = 0.4. Dạng sĩng điện áp trên tụ. Dạng sĩng dịng điện trong mạch.
  75. 56 | BÀI 4: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH TUYẾN TÍNH e) Nhận xét các đồ thị.