POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA |
||
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI |
||
Ćwiczenie
Nr. 4
|
Temat ćwiczenia:
BADANIE MODELU LINII DŁUGIEJ |
Zespół Nr. 1 Marcin Rogalski Łukasz Seweryński Jakub Półchłopek
|
Data wykonania ćwiczenia: 12.11.2012 r.
|
Ocena: |
WEAiI |
Wstęp teoretyczny:
. Linia długa i jej parametry jednostkowe
Linia długa - linia elektryczna o długości porównywalnej z długością fali, która odpowiada częstotliwości napięć i prądów w linii. W szerszym ujęciu linia długa to obiekt o parametrach rozłożonych.
Linię długą charakteryzują cztery parametry jednostkowe:
- rezystancja jednostkowa R, W/km, związana ze stratami energii elektrycznej zamienianej na ciepło w przewodach,
- indukcyjność jednostkowa L, H/km, związana z istnieniem pola magnetycznego wokół przewodów,
- upływność jednostkowa G, S/km, związana z niedoskonałością izolacji między poszczególnymi przewodami linii,
- pojemność jednostkowa C, F/km, związana z istnieniem pola elektrycznego między poszczególnymi przewodami linii.
Schemat układu:
Tabele pomiarowe:
a) pomiar dla częstotliwości f=2kHz;
Lp |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
- |
x |
[km] |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
- |
U |
[V] |
2,73 |
2,51 |
2,13 |
1,03 |
1,44 |
1,45 |
1,5 |
1,49 |
1,26 |
1,99 |
0,67 |
0,43 |
0,53 |
0,88 |
1,02 |
Stan jałowy |
U |
[V] |
2,69 |
2,52 |
2,32 |
2,09 |
1,99 |
1,52 |
1,28 |
1,09 |
0,92 |
1,12 |
1,2 |
1,15 |
0,94 |
0,52 |
0 |
Stan zwarcia |
U |
[V] |
2,7 |
2,47 |
2,18 |
1,88 |
1,67 |
1,49 |
1,39 |
1,28 |
1,05 |
0,96 |
0,86 |
0,7 |
0,67 |
0,59 |
0,54 |
Stan dopasowania falowego |
U |
[V] |
2,74 |
2,49 |
2,12 |
1,71 |
1,41 |
1,42 |
1,49 |
1,5 |
1,18 |
0,94 |
0,66 |
0,4 |
0,47 |
0,73 |
0,95 |
Stan obciążenia pojemnościo -wego |
U |
[V] |
2,66 |
2,41 |
2,18 |
1,97 |
1,77 |
1,6 |
1,4 |
1,15 |
0,21 |
0,88 |
1,99 |
1,08 |
1,01 |
0,76 |
0,37 |
Stan obciążenia indukcyjnego |
b) pomiar dla częstotliwości f=6kHz;
Lp. |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
- |
x |
[km] |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
- |
U |
[V] |
2,93 |
2,43 |
2,18 |
1,93 |
1,56 |
1,55 |
1,02 |
0,97 |
1,07 |
0,98 |
0,79 |
0,26 |
0,52 |
0,35 |
0,42 |
Stan jałowy |
U |
[V] |
2,72 |
2,42 |
2,1 |
1,78 |
1,59 |
1,62 |
0,9 |
1,09 |
1,02 |
0,47 |
0,62 |
0,52 |
0,26 |
0,6 |
0,01 |
Stan zwarcia |
pomiar linii na 70:
Lp. |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
f |
[kHz] |
10 |
50 |
100 |
200 |
300 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1k |
2k |
5k |
10k |
20k |
50k |
80k |
100k |
U |
[V] |
3 |
2,96 |
2,88 |
2,48 |
2,07 |
1,56 |
1,41 |
1,33 |
1,26 |
1,56 |
1,6 |
1,53 |
0,88 |
0,05 |
0,01 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
Wykresy i charakterystyki:
Spis przyrządów:
-Generator GFG-8216A
-Woltomierz V541 x2
-Makieta
Wnioski:
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z falami zachodzącymi w modelu linii długiej.
Najpierw badaliśmy rozkład napięcia wzdłuż linii przy różnych obciążeniach w stanie zwarcia i jałowym napięcie na końcu linii dąży do zera. Z wykresów możemy odczytać że napięcia w stanie dopasowania falowego zmienia się najmniej skokowo w porównaniu do innych obciążeń. W czasie pomiaru napięcia gdy linia jest w stanie jałowym w określonym punkcie przy zmianie częstotliwości napięcia zmienia się początkowo przy wzroście częstotliwości napięcie maleje przy częstotliwości 2,8 kHz następnie od 3,1 kHz napięcie wzrasta. Ze wzrostem częstotliwości na linii długiej o długości 60 km następowała zmiana napięcia. Przy częstotliwości 10 kHz napięcie uzyskało wartość 0.
.