Лабораторная работа, несинусоидальный ток. Лабораторная работа 2 исследование линейной цепи несинусоидального тока
 Скачать 248.81 Kb.
|
|
Лабораторная работа №2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Цель работы: исследование линейной цепи несинусоидального тока и влияния характера цепи на форму кривых тока и напряжения; получение навыков расчета цепей несинусоидального тока.  Рис. 1. Схема для исследования цепи несинусоидального тока Устанавливаем параметры: частоту напряжения 50 Гц, амплитуду - 100 В. Перерисуем в отчет формы кривых на всех элементах цепи по данным осциллографирования:  Рис. 2  Рис. 3 По справочникам выбираем кривую, аналогичную полученной форме напряжения на входе цепи и записываем для нее тригонометрический ряд Фурье в общем виде (при записи ряда Фурье ограничимся постоянной составляющей и тремя гармоническими составляющими). Для сигнала треугольной формы:  В.Подставив данные измерений, запишем ряд Фурье с учетом реальных амплитуд гармонических составляющих:  В.По формулам рассчитаем гармонические составляющие тока и напряжения на каждом элементе исследуемой цепи. Полученные токи и напряжения запишем в виде ряда Фурье:   А.Определим действующие значения тока и напряжений на элементах по данным полученных рядов Фурье. Также определим активную мощность, потребляемую данной цепью:  В А  Вт.Результаты моделирования приблизительно совпадают с результатами расчета. Моделирование цепи выполнено верно. Построим в одних координатных осях составляющие ряда Фурье для входного напряжения. Сложим отдельные гармоники и построить суммарную кривую входного напряжения, полученную из отдельных гармоник. Для сравнения на этой же диаграмме построим кривую входного напряжения, измеренную с помощью осциллографа.  Вывод: в рамках работы мы исследовали линейную цепь несинусоидального тока и влияние характера цепи на форму кривых тока и напряжения; получили навыки расчета цепей несинусоидального тока. Результаты эксперимента и расчетные данные совпали, что подтверждает то, что расчет был выполнен верно. Ответы на вопросы: 1. Какие виды симметрии могут наблюдаться у несинусоидальных кривых? 1) Нечетная симметрия: функция симметрична относительно начала координат и удовлетворяет условию f(t)=-f(-t); 2) Четная симметрия: функция симметрична относительно оси ординат и удовлетворяет условию f(t)=f(-t); 3) Косая симметрия: функция симметрична относительно оси абсцисс при смещении ее положительной части [f(t)>0] или отрицательной части [f(t) < 0] на отрезок времени +-T/2 и удовлетворяет условию f(t)=-f(t+-T/2). 2. Каким образом изменяется ряд Фурье при различных видах симметрии? В разложении нечетных функций содержатся только синусные составляющие отдельных гармоник Bk и отсутствуют постоянная составляющая A0 и косинусные составляющие отдельных гармоник Сk. В разложении четных функций содержатся только постоянная составляющая А0 и косинусные составляющие отдельных гармоник Ck и отсутствуют синусные составляющие отдельных гармоник Вк. 3. Какие коэффициенты характеризуют форму несинусоидальных периодических кривых? При оценке несинусоидальных периодических кривых в электроэнергетике, где кривые преимущественно симметричны относительно оси абсцисс, пользуются коэффициентом формы кривой kф, коэффициентом амплитуды ka, коэффициентом искажения kи. 4. Изменится ли гармонический состав входного напряжения, если сдвинуть его начальную фазу на некоторый угол ? Да, изменится. 6. В чем отличие режима резонанса в последовательной цепи, содержащей активное сопротивление, индуктивность и емкость, при подаче на вход напряжения не синусоидальной формы и синусоидальной формы? В электрической цепи с несинусоидальными напряжениями и токами резонансные явления могут возникать: не только на первой гармонике, но и на высших гармониках 7. Как определить вид гармонических составляющих, входящих в мгновенное значение напряжения по осцилограмме? По справочникам выбрать кривую, аналогичную полученной форме напряжения на входе цепи и записать для нее тригонометрический ряд Фурье в общем виде. |