Politechnika Lubelska w Lublinie |
Laboratorium Ćwiczenie nr 7 |
|
|
||
Nazwisko i imię Fusiarz Krzysztof Błaszczuk Daniel Bogusz Albert |
Semestr: III |
Grupa: 3.1 |
Rok akademicki 98/99 |
||
Temat : Analizatory harmonicznych |
Data wykonania. 30.11.98 |
Ocena: |
|
Pomiar udziału harmonicznych w prądzie magnesującym transformatora.
POMIARY |
OBLICZENIA |
|||||||||||||
|
U |
I |
I2/I1 |
I3/I1 |
I4/I1 |
I5/I1 |
I6/I1 |
I7/I1 |
I9/I1 |
I1 |
I3 |
I5 |
I7 |
I9 |
L.p. |
V |
mA |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
mA |
mA |
mA |
mA |
mA |
1 |
220 |
70 |
6,5 |
30 |
0 |
3 |
0 |
16 |
8 |
3,96 |
19,8 |
1,98 |
10,6 |
5,28 |
2 |
200 |
55 |
6 |
27 |
0 |
3 |
0 |
16 |
8 |
3,13 |
14,1 |
1,57 |
8,36 |
4,18 |
3 |
210 |
60 |
6 |
28 |
0 |
3 |
0 |
15 |
8 |
3,4 |
15,9 |
1,7 |
8,54 |
4,55 |
4 |
215 |
65 |
6 |
28 |
0 |
3 |
0 |
16 |
8 |
3,7 |
17,2 |
1,85 |
9,85 |
4,92 |
5 |
205 |
60 |
6 |
28 |
0 |
3 |
0 |
16 |
8 |
3,41 |
15,9 |
1,7 |
9,09 |
4,55 |
Przykładowe obliczenia dla U=205 V :
dodatkowo uwzględniając:
otrzymuję:
stąd obliczam wszystkie prądy:
Na podstawie przeprowadzonych pomiarów wykreśliłem zależności i oraz widmo harmonicznych mierzonego przebiegu.
Pomiar udziału harmonicznych w napięciu na wyjściu układu do prostowania jednopołówkowego.
POMIARY |
|||||||||
|
U1 |
U2 |
C |
U0/U1 |
U2/U1 |
U3/U1 |
U4/U1 |
U5/U1 |
U6/U1 |
L.p. |
V |
V |
μF |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
1 |
12,1 |
5 |
- |
112 |
98 |
2 |
8 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
12,1 |
11,4 |
60 |
130 |
96 |
36 |
12 |
8 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OBLICZENIA |
|||||||
|
U0 |
U1 |
U2 |
U3 |
U4 |
U5 |
U6 |
L.p. |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
1 |
3,12 |
2,78 |
2,73 |
0,06 |
0,22 |
- |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
8,9 |
6,86 |
6,6 |
2,47 |
0,82 |
0,55 |
0,274 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Przykładowe obliczenia dla prostowania bez wygładzania napięcia:
po uwzględnieniu tych zależności otrzymuję:
obliczam amplitudy wyższych harmonicznych i wartość składowej stałej korzystając z
zależności (*), wyniki zamieszczam w tabeli.
Pomiar udziału harmonicznych w przebiegu prostokątnym i trójkątnym.
Generator Analizator
prostokąt lub trójkąt
L.p. |
U2/U1 |
U3/U1 |
U5/U1 |
U7/U1 |
U9/U1 |
sygnał |
|
% |
% |
% |
% |
% |
|
1 |
0 |
64 |
42 |
28 |
22 |
prost. |
2 3 4 5 6 |
0 0 0 0 0 |
43 40 33 30 30 |
36 27 22 20 20 |
23 18 14 14 14 |
18 14 12 10 10 |
|
1 2 3 |
0 0 0 |
12 10 10 |
4 4 4 |
2 2 2 |
1 1 1 |
trójk. |
4 |
0 |
10 |
4 |
2 |
1 |
|
Wnioski
Przebieg prostokątny w ujęciu analitycznym jest funkcją okresową, nieparzystą i ponadto antysymetryczną względem osi odciętych. Dlatego w rozwinięciu w szereg Fouriera nie występuje współczynnik an. To pociąga za sobą zerowanie się cosinusów, a także składowej stałej. Można więc wnioskować, że w ujęciu matematycznym sygnał odkształcony nie będzie zawierał składowej stałej, a także harmonicznych parzystych. Jak widać z tabeli nie jest to zgodne z wynikami otrzymanymi doświadczalnie. Z tego można wnioskować, że używany analizator niezbyt dokładnie wskazywał zawartość harmonicznych w sygnale, mogło to być związane z niedokładnym dostrojeniem filtru.
Dla sygnału prostokątnego szereg Fouriera przyjmie postać:
pamiętając, że n jest liczbą nieparzystą oraz Um=7.5 V otrzymuję szukane wartości.
Np.
n=1
n=3
stąd