POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

ZAKŁAD

AUTOMATYKI

i STEROWANIA w ENERGETYCE

Kamil Ignatowski

204253

Wydział: Elektryczny
Rok Akademicki : 2016/2017

Laboratorium Informatyki – modelowania cyfrowego

Data wykonania ćwiczenia:
----

Ćwiczenie nr 3

Temat:

STANY NIEUSTALONE W OBWODZIE

RLC –dobór parametrów symulacji

Ocena:

Prowadzący:
Dr inż. Piotr Pierz

Podpis:

I.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było określenie parametrów charakteryzujących stany przejściowe w
układach RLC oraz zależności wyników symulacji od wyboru parametrów symulacji takich jak
okres próbkowania.

II.

Schemat pomiarowy:

Rys. 1 Schemat obwodu szeregowego RLC.

III. Dane do pomiarów:

E = 10 * (liczba liter imienia i nazwiska) = 10 * 15 = 150 V
R1 = (liczba liter nazwiska) = 10 Ω
R2 =(liczba liter imienia)/10 = 0,50Ω
L = 10 ∗ (liczba liter imienia) = 50 mH
C = liczba liter nazwiska = 10 μF
t

cl

= 0,1s - chwila, w której nastąpiło zamknięcie wyłącznika

t

op

= 1s - chwila, w której nastąpiło otwarcie wyłącznika

IV. Obliczenia:

Warunki rezonansu:

C

L

R

2



– obwód aperiodyczny

C

L

R

2



– obwód aperiodyczny krytyczny

C

L

R

2



– obwód oscylacyjny

2

2 0, 05

0, 01

10

L

ms

R











5

5 0, 01

0, 05

T

ms





 



3

6

50 10

2

2

141, 4

10 10

L

C













C

L

R 2



10

141, 4



Obwód będzie miał charakter oscylacyjny.

3

6

1

1

225,19

2

2

50 10

10 10

r

f

Hz

LC

















 

2

1

2

3

6

3 2

1

1

1

1

100

227, 48

2

4

2

50 10

10 10

4 (50 10 )

r

R

f

Hz

LC

L























 





5.WYKRESY:

Uc – Napięcie na kondensatorze

(czerwony)

U

L

– Napięcie na cewce

(zielony)

5.1 Spadek napięcia na cewce oraz kondensatorze przy zasilaniu prądem przemiennym o częstotliwości 50Hz.

5.2 Spadek prądu na cewce i kondensatorze przy zasilaniu prądem przemiennym o częstotliwości 50Hz.

5.3 Sprawdzenie częstotliwości rezonansowej - Napięcia na elementach.

5.4 Spadek napięcia na cewce oraz kondensatorze przy zasilaniu prądem stałym.

5.5 Spadek prądu na cewce oraz kondensatorze przy zasilaniu prądem stałym.

6.WNIOSKI:

Ćwiczenie to pokazało w jaki sposób przebiega proces rozładowywania i ładowania
kondensatora. Biorąc pod uwagę otrzymane wyniki stwierdzamy, że częstotliwość
rezonansowa, która występuje w praktyce jest słuszna z obliczeniową. Przy warunkach
rezonansu dla danego układu występuje rezonans oscylacyjny. Po wyłączeniu elementy
kumulujące rozładowują się przez rezystancję R i powstaje nowy stan przejściowy.

Zwiększenie częstotliwości próbkowania nie wpływa znacznie na poprawienie dokładności
otrzymywanych wyników, a jedynie wydłuża czas przeprowadzanej symulacji.
Otwarcie wyłącznika powoduje wprowadzenie stanu nieustalonego do układu. Na cewce i
kondensatorze pojawiają się wówczas napięcia o tej samej amplitudzie, lecz o przeciwnej fazie.

Zmiana napięcia zasilania ze stałego na przemienne powoduje wystąpienie w układzie oscylacji
niegasnących, które trwają tak długo, dopóki jest włączone zasilanie. Stabilizacja następuje
dopiero po odłączeniu zasilania – występuje wtedy analogiczna sytuacja jak w obwodzie z
zasilaniem napięciem stałym.