background image

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. 

 

 
 

background image

 
 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

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

 

 

 

 
 
 

background image

 
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. 

 

 

background image

 
 
5.3 Sprawdzenie częstotliwości rezonansowej - Napięcia na elementach. 

 

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

 

background image

 
 
 

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.