POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
|
LABORATORIUM Ćwiczenie Nr 7 |
||
Nazwisko : Gładyszewski Grądzki Jończyk |
Imię : Sławek Marcin Jakub |
Semestr III |
Grupa E.D.3.5 |
Rok akadem. 1997/98 |
Temat ćwiczenia: Analiza przebiegów odkształconych. |
|
|
Data wykonania 1.12.97 |
Ocena |
Cel ćwiczenia: Zbadanie zawartości częstotliwości harmonicznych w sygnałach odkształconych.
Przyrządy:
amperomierze
woltomierze
autotrafo
transformator
oscyloskop
analizator harmonicznych
generator sygnałów
prostownik jednopołówkowy
Układy pomiarowe:
Układ 1.
Układ 2.
Układ 3.
Tabela 1.
Pomiary |
Obliczenia |
||||||||||||
Lp. |
U |
I |
1h |
2h |
3h |
5h |
7h |
9h |
I1 |
I3 |
I5 |
I7 |
I9 |
- |
V |
A |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
A |
A |
A |
A |
A |
|
260 |
11,5 |
100 |
6 |
32 |
4 |
2 |
8 |
10,89 |
3,48 |
0,44 |
0,22 |
0,87 |
|
240 |
8 |
100 |
5 |
18 |
6 |
2 |
4 |
7,84 |
1,41 |
0,47 |
0,16 |
0,31 |
|
200 |
6 |
100 |
5 |
24 |
3 |
1,5 |
8 |
5,81 |
1,39 |
0,17 |
0,09 |
0,46 |
|
180 |
5 |
100 |
10 |
9 |
6 |
1,5 |
8 |
4,93 |
0,44 |
0,3 |
0,074 |
0,39 |
Wykres 1.
Wykres 2
Tabela 2.
Pomiary |
Obliczenia |
|||||||||||||||
Lp. |
U1 |
U11 |
C |
|
|
|
|
|
|
U0 |
U1 |
U2 |
U3 |
U4 |
U5 |
U6 |
- |
V |
V |
μF |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
z wygładzaniem |
15 |
11,75 |
60 |
570 |
64 |
27 |
11,5 |
7 |
4 |
69,8 |
12,23 |
7,83 |
3,3 |
1,4 |
4,87 |
0,49 |
bez wygładzania |
15 |
6,4 |
0 |
250 |
70 |
2 |
10 |
2 |
3 |
30,6 |
12,24 |
8,56 |
0,25 |
1,22 |
0,25 |
0,37 |
Tabela 3.
Pomiary |
Obliczenia |
||||||||||
Lp. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kształt |
- |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
- |
|
3 |
53,5 |
36 |
23 |
18 |
0 |
42,4 |
25,5 |
18,2 |
14,2 |
prostokąt |
|
1 |
13 |
5 |
2 |
1 |
90 |
12,7 |
4,6 |
2,3 |
1,4 |
trójkąt |
Wykres 3.
Wykres 4.
Wzory:
(k=0,1,2...)
(k=0,1,2...)
Przykłady obliczeń:
a) tabela 1 przykład 1.
I1==10,89 A
tabela 3 przykład 1 (dla trójkąta).
= 0
Wnioski:
W naszych pomiarach badaliśmy udział harmonicznych w prądzie magnesującym transformatora jednofazowego w stanie jałowym (tabela 1.), a także udział harmonicznych w napięciu na wyjściu układu do prostowania jednopołówkowego (tabela 2.), oraz zawartość harmonicznych w przebiegu prostokątnym i trójkątnym. Do pomiaru zawartości harmonicznych w przebiegu odkształconym stosowaliśmy analizatory harmonicznych. W ogólnym przypadku analizator harmonicznych jest wzmacniaczem selektywnym, którego praca polega na wydzielaniu dowolnie wybranego użytecznego sygnału z mieszaniny sygnałów i określeniu jego amplitudy. Powyższe warunki pracy określają wymagania stawiane tym urządzeniom jeśli chodzi o: selektywność, stałość wzmocnienia wydzielonych harmonicznych, czułość, oraz możliwość łatwego strojenia układu na żądaną częstotliwość. Rozłożyliśmy także przebiegi trójkątny i prostokątny (funkcje te spełniały warunki Dirichleta) w szereg Fouriera, których kształty „zdjęliśmy” z oscyloskopu. W obliczeniach stosowaliśmy metodę rachunkową przybliżoną. W układzie 2 zauważyliśmy większą zawartość harmonicznych w układzie z wygładzaniem niż w układzie bez załączonego kondensatora, co było zgodne z oczekiwaniami. Wyniki obliczeń i pomiarów były zbliżone do siebie, co potwierdza poprawność pomiarów. Wykres 5. (Widmo harmonicznych dla tabeli 1 U=260V)