INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI zakład układów i sieci elektroenergetycznych
nazwa laboratorium
Prowadzący:		dr  inż. Andrzej KWAPISZ
Temat:		Podstawy modelowania układów elektroenergetycznych w programie ATPDraw
Nr ćwiczenia:		01	Data wykonania ćwiczenia:
Nr stanowiska:			Data oddania sprawozdania:
Grupa:
Wykonał:		Jarosław Kubanek		Uwagi:
Ocena:

Ćwiczenie 1:

Wstęp teoretyczny.

Rezonans szeregowy występuje wtedy gdy reaktancja dwójnika jest równa zero, czyli : X_L = X_C. Rezonans taki nazywany jest również rezonansem napięć, gdyż wtedy napięcie na kondensatorze jest równe napięciu na indukcyjności i jest do niego w przeciwfazie. Wartość pulsacji rezonansowej wyraża się wzorem:

Rezonans równoległy ma miejsce gdy susceptancje cewki i kondensatora są równe, czyli : B_L = B_C.

opisać zachowanie się prądów i napięć oraz sporządzić ich wykresy wektorowe.

1. Schemat zbudowanego w programie ATPDraw obwodu.

Dane :

Tmax - 0,5[s]

∆T - 0,001

Napięcie żródła - XX0001 = 10V

f = 50Hz

R = 3Ω

Wzory do obliczeń :

Obliczenia :

2. Tabela parametr

Parametr		Wartość
Źródło	napięcie (amplituda)	10 V
		częstotliwość	50 Hz
Cewka	indukcyjność	9,55 mH
Rezystor	rezystancja	3 Ω
Kondensator	pojemność	1061 μF

Obliczenia :

Wykres wektorowy

Otrzymane przebiegi

1. 50 Hz Czestotliwość rezonansowa

1. Częstotliwość 51Hz

2. Częstotliwość 54Hz

3. Częstotliwość 58Hz

4. Częstotliwość 61Hz

5. Częstotliwość 65 Hz

6. Częstotliwość 68Hz

7. Częstotliwość 70 Hz

8. Częstotliwość 75 Hz

9. Częstotliwość 100Hz

10. Częstotliwość 48 Hz

11. Częstotliwość 45 Hz

12. Częstotliwość 42Hz

\

13. Częstotliwość 40Hz

14. Częstotliwość 35Hz

15. 
    

3. Wnioski

Podczas ćwiczenia robiliśmy symulacje układu szeregowego RLC przy częstotliwości rezonansowej 50Hz oraz obserwowaliśmy, jakie są zmiany w przebiegach symulacji podczas zmiany częstotliwości. Częstotliwość rezonansowa była nam znana przy zadanej rezystancji (3Ω) i napięciu(10V) gdzie następnie obliczaliśmy wartości indukcyjności i pojemności, dla których powinno wystąpić rezonans napięć.

Otrzymane wyniki zostały odpowiednio wpisane do parametrów obwodu w programie ATPDraw.

Analizując wykres a) można zgodnie sierdzić z teorią, że podczas rezonansu przy częstotliwości 50Hz wartości chwilowe napięć na kondensatorze i cewce są przesunięte o 180˚ i maja taka samą amplitudę. Zaobserwowane napięcia nie przekraczają napięcia zasilania, co przy małej rezystancji może skutkować przepięciami niebezpiecznymi dla urządzeń elektroenergetycznych, co może doprowadzić do ich uszkodzenia.

Na dalszych symulacja obserwujemy zmiany, jakie następują podczas innych częstotliwości np. przy wyższych częstotliwościach powyżej rezonansowej napięcia na poszczególnych elementach układu zaczynają się zmieniać zwiększa się napięcie na indukcyjności a zmniejsza się na pojemności. Następuje takie zjawisko gdyż mieniło sie pole elektryczne kondensatora i pole magnetyczne cewki.Podczas rezonansu pole magnetycznego cewki i energia pola elektrycznego kondensatora zmienia swoja wartość, co ćwierć okresu a gdy przestaje pracować w rezonansie częstotliwość wzrasta, energię przestają być zamieniane i wzrasta napięcie na cewce natomiast na kondensatorze maleje obwód wtedy zaczyna mieć charakter indukcyjny. Podczas gdy zmniejszamy częstotliwość układu poniżej częstotliwości rezonansowej układ zachowuje sie odwrotnie napięcie na kondensatorze wzrasta i nabiera charakteru pojemnościowego

---