INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI zakład układów i sieci elektroenergetycznych |
|
|||||||
nazwa laboratorium |
||||||||
Prowadzący: |
dr inż. Andrzej Kwapisz |
|
|
|||||
Temat: |
Podstawy modelowania układów elektrycznych i elektroenergetycznych w programie ATPDraw |
|||||||
Nr ćwiczenia: |
01 |
Data wykonania ćwiczenia: |
2009-12-10 |
|||||
Nr stanowiska: |
02 |
Data oddania sprawozdania: |
2010-01-07 |
|||||
Grupa: |
E2 - C |
|||||||
Wykonał: |
Bronisz Norbert |
Uwagi: |
Obwód RC:
Z małą rezystancją.
Parametry obwodu RC:
R=10[Ω]
C=2500[µF]
tz=0,2 [s]
Obliczenia:
Prąd początkowy:
Prąd ustalony:
Napięcie na R w stanie ustalonym:
Napiecie na C w stanie ustalonym:
Stała czasowa:
Charakterystyka obwodu RC z małą rezystancją.
Z dziesięciokrotnie większą rezystancją.
Parametry obwodu RC:
R=100[Ω]
C=2500[µF]
tz=0,2 [s]
Obliczenia:
Prąd początkowy:
Prąd ustalony:
Napięcie na R w stanie ustalonym:
Napiecie na C w stanie ustalonym:
Stała czasowa:
Charakterystyka obwodu RC z dziesięciokrotnie większą rezystancją.
Charakterystyka samego prądu.
Obwód szeregowo-równoległy RLC.
Parametry obwodu RC:
R=100[Ω]
L=100[mH]
C=2500[µF]
tz=0,2 [s]
Obliczenia:
Częstotliwość rezonansowa:
Spadek napięcia na R w stanie ustalonym:
Spadek napiecia na C w stanie ustalonym:
Stała czasowa:
Charakterystyka obwodu szeregowo-równoległego RLC.
Obwód szeregowy RLC.
Parametry obwodu RC:
R=100[Ω]
L=100[mH]
C=2500[µF]
tz=0,2 [s]
Obliczenia:
Częstotliwość rezonansowa:
Napięcie na R w stanie ustalonym:
Napięcie na L w stanie ustalonym:
Stała czasowa:
R krytyczna:
R krytyczna zmniejszona:
R krytyczna zwiększona:
Charakterystyki dla obwodu szeregowego RLC.
Dla Rk = 4 [Ω]
Dla Rk = 12,649 [Ω]
Dla Rk = 30 [Ω]
Wnioski.
Ćwiczenie miało na celu zapoznanie się ze sposobami modelowania układów. Ponadto obserwowaliśmy przebiegi stanów nieustalonych różnych obwodów.
Otrzymane przebiegi potwierdzone są wynikami z obliczeń analitycznych.
Z otrzymanych wyników można zauważyć że stała czasowa zależy od wielkości rezystancji i pojemności kondensatora. W przypadku obwodu RC o dziesięciokrotnie większej rezystancji i przy stałej wartości pojemności kondensatora stała czasowa jest dziesięć razy większa.
Podczas włączenia załącznika w obwodzie RC następuje ładowanie kondensatora do wartości maksymalnej czyli 12 [V]. Natomiast prąd maleje wykładniczo do 0.
W obwodzie RC, w przypadku mniejszej rezystancji ładowanie kondensatora przebiega szybciej niż w przypadku obwodu o dziesięciokrotnie większej rezystancji. Prąd w obwodzie o większej rezystancji jest o wiele mniejszy od prądu w obwodzie z mniejszą rezystancją.
W obwodzie szeregowo-równoległym RLC przebiegi oscylują. Jest to wynik załączenia drugiego załącznika, czyli pewnej indukcyjności. Następuje przez to rozładowanie kondensatora.
W obwodzie szeregowym RLC najszybciej ustabilizował się przebieg z rezystancją krytyczną, natomiast dla rezystancji krytycznej zmniejszonej prawie 3 występują drobne oscylacje. W obwodzie o rezystancji krytycznej ponad dwukrotnie większej przebiegi nie oscylują.