POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
nazwa laboratorium
Prowadzący:	dr inż. Andrzej Kwapisz
Temat:	Temat ćwiczenia: Modelowanie jednofazowego obwodu prądu przemiennego z odbiornikiem RL Modelowanie rezonansu szeregowego Modelowanie rezonansu równoległego Modelowanie zwarć w sieci średniego napięcia
Nr ćwiczenia:	0.1,0.2,0.3,0.4	Data wykonania ćwiczenia:
Nr stanowiska:		Data oddania sprawozdania:	2009-02-19
Grupa:	E-4
Wykonał:	Pecyna Paweł, 79316		Uwagi:
OCENA:

Ćwiczenie 1

Modelowanie jednofazowego obwodu prądu przeniennego z odbiornikiem RL

a) schematy obwodów

b) obliczenia parametrów obwodu

c) otrzymane parametry przebiegów

d) wyznaczenie na podstawie przebiegów amplitudy wartości skuteczne i kąty fazowe sygnałów

U_m=14,14 [V] U_sk = 10 [V]

U_Rm = 9,94 [V] U_Rsk = 7,03 [V]

I_m = 3,31 [A] I_sk = 2,34 [A]

= 45 stopni

e) wykresy wektorowe dołączone w załączniku do sprawozdania

f) porównanie otrzymanych wyników z symulacji z wynikami z obliczeń

Wyniki z obliczeń oraz wyniki otrzymane z symulacji są to siebie zbliżone i nie różnią się znacząco. Niewielkie błędy mogą wynikać z przybliżeń użytych w obliczeniach.

g) wnioski

Jak widzimy z wykresów napięcie źródła wyprzedza prąd o 45 stopni. Przesunięcie to jest spowodowane indukcyjnością obwodu. Udowodniły nam to również obliczenia. Spadek napięcia na rezystorze jest w fazie z prądem zasilającym (co widać na rysunku). Obwód ma charakter indukcyjny.

Ćwiczenie 2

Modelowanie rezonansu szeregowego, napięciowego

a) schematy obwodów

1) X_C=X_REZ, f=50Hz

b) obliczenia parametrów obwodu

c) otrzymane parametry przebiegów

d)

U_m = 14,11 [V] U_sk = 9,98 [V]

U_Rm = 14,11 [V] U_Rsk = 9,98 [V]

U_Lm = 14,11 [V] U_Lsk = 9,98 [V]

U_Cm = 14,11 [V] U_Csk = 9,98 [V]

I_m = 4,71 [A] I_sk = 3,33 [A]

= 0 stopni

e) wykresy wektorowe dołączone w załączniku do sprawozdania

f) wyniki z obliczeń oraz wyniki otrzymane z symulacji są to siebie zbliżone i nie różnią się znacząco. Niewielkie błędy mogą wynikać z przybliżeń użytych w obliczeniach.

g)Jak widzimy z wykresów napięcie źródła jest równe napięciu panującemu na rezystorze. Prąd jest w fazie z napięciem na rezystorze, oraz o 90 stopni napięcie na kondensatorze oraz opóźnia się o 90 stopni względem napięcia panującego na cewce. W rezonansie szeregowym część urojona impedancji jest równa zero. Napięcie na cewce jest przesunięte względem napięcia na kondensatorze o 180 stopni, ale mają te same amplitudy. W badanym przypadku ( X_c=X_L ) suma napięcia na kondensatorze i na cewce jest równe zero. Doskonale pokazuje nam to wykres wektorowy.

2) X_C=2·X_REZ, f=50Hz

b) obliczenia parametrów obwodu

c) otrzymane parametry przebiegów

d)

U_m = 14,13 [V] U_sk = 9,99 [V]

U_Rm = 9,99 [V] U_Rsk =7,06 [V]

U_Lm = 9,99 [V] U_Lsk = 7,06 [V]

U_Cm = 19,99 [V] U_Csk = 14,13 [V]

I_m = 3,33 [A] I_sk = 2,36 [A]

= -45 stopni

e) wykresy wektorowe dołączone w załączniku do sprawozdania

f) Wyniki z obliczeń oraz wyniki otrzymane z symulacji są to siebie zbliżone i nie różnią się znacząco. Niewielkie błędy mogą wynikać z przybliżeń użytych w obliczeniach.

g) Możemy stwierdzić że zmniejszenie pojemności powoduje że prąd w obwodzie zmniejsza swoją wartość. Wzrasta wartość napięcia panującego na cewce. Wartość skuteczna napięcia na cewce jest równa wartości skutecznej napięcia na rezystorze. W tym przypadku napięcie na rezystorze nie jest równe warości napięcia na źródle ( jak to jest w przypadku rezonansu ). Napiećie na źródle jest sumą napięc w obwodzie przesunietych względem siebie.

3) X_C=0,5·X_REZ, f=50Hz

b) obliczenia parametrów obwodu

c) otrzymane parametry przebiegów

d)

U_m = 14,13 [V] U_sk = 9,99 [V]

U_Rm = 12,64 [V] U_Rsk = 8,94 [V]

U_Lm = 12,64 [V] U_Lsk = 8,94 [V]

U_Cm = 6,32 [V] U_Csk = 4,47 [V]

I_m = 4,21 [A] I_sk = 2,98 [A]

= -45 stopni

e) wykresy wektorowe dołączone w załączniku do sprawozdania

f) Wyniki z obliczeń oraz wyniki otrzymane z symulacji są to siebie zbliżone i nie różnią się znacząco. Niewielkie błędy mogą wynikać z przybliżeń użytych w obliczeniach.

g) Zwiększenie pojemności powoduje zmniejszenie prądu w obwodzie ale nie tak bardzo jak w przypadku zmniejszenia pojemności poniżej pojemności rezonansowej. Napięcie na kondensaorze maleje. Napięcie na cewce jet równe napięciu na rezystorze. Napiećie na źródle jest sumą napięc w obwodzie przesunietych względem siebie.

4) X_C=X_REZ, f=60Hz

b) obliczenia parametrów obwodu

c) otrzymane parametry przebiegów

d)

U_m = 14,11 [V] U_sk = 9,98 [V]

U_Rm = 14,11 [V] U_Rsk = 9,98 [V]

U_Lm = 14,11 [V] U_Lsk = 9,98 [V]

U_Cm = 14,11 [V] U_Csk = 9,98 [V]

I_m = 4,71 [A] I_sk = 3,33 [A]

= 0 stopni

e) wykresy wektorowe dołączone w załączniku do sprawozdania

f) Wyniki z obliczeń oraz wyniki otrzymane z symulacji są to siebie zbliżone i nie różnią się znacząco. Niewielkie błędy mogą wynikać z przybliżeń użytych w obliczeniach.

g) Zmiana częstotliwości na większą nie powoduje zmian w obwodzie. Jest tak tylko dla rezonansu. W innych przypadkach obwód zachowa się znacznie inaczej. W badanym przypadku ( X_c=X_L ) suma napięcia na kondensatorze i na cewce jest równe zero. Napiećie na źródle jest sumą napięc w obwodzie przesunietych względem siebie w tym przypadku jest napięciem panującym na rezystorze.

10

---