Значения сигналов и реакций цепи

ФГБОУ  ВПО МГТУ «СТАНКИН»

Кафедра: «Электротехника, электроника и автоматика»

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ В ЛИНЕЙНОЙ RLC - ЦЕПИ С ИСТОЧНИКОМ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА.

Лабораторная работа №2

Выполнил:

 студентка гр. И-5-4 Резвова З. А.

Проверил: Малицкий М.Ф.

Москва 2012

Сформируем схему для проведения виртуального эксперимента согласно рис.3.8.

Рис.3.8. Схема виртуального эксперимента для исследования установившихся режимов в линейной цепи с источником синусоидального сигнала

Проведем виртуальный эксперимент измерения тока, напряжений на элементах цепи, активной мощности и получения временных зависимостей V1(t), u_L(t), i(t).

Используя метод комплексных амплитуд определили реакции в исследуемой цепи и комплексную мощность. Полученные при расчете результаты занесли в соответствующие графы табл.3.3, в строку "Расчет".

Таблица 3.3

Экспериментальные и расчетные данные

	V1					V1m					φ
	В	В	В	В	А	В	В	град.	А	град.	град.	Вт	-	Ом
Экспе- римент	100	43,587	69,372	13,693	4,359	141,42	19,347	47,844	6,2	-42, 156	42,156	180	0,742	13,48
Расчет	100	43,585	69,297	13,655	4,356	141	19,35	47,855	6,145	-42, 156	42,145	180,1	0,634	13,49

Исследовали установившийся режим в линейных источниках сигналов, экспериментально определили основные параметры синусоидальных сигналов и реакций и соотношения между этими параметрами для установившегося режима линейной цепи. Используя метод комплексных амплитуд, определили реакции исследуемой цепи и комплексную мощность. Сравнив экспериментальные и расчетные значения параметров сигнала, реакций, мощности и входного сопротивления, определили, что параметры равны. Отсюда можно сделать вывод о правильности эксперимента.

По данным табл.3.3 построим на комплексной плоскости векторную диаграмму сигнала и реакций, треугольник сопротивлений и треугольник мощностей.

Построим на комплексной плоскости диаграмму сигнала:

Построим на комплексной плоскости векторные диаграммы сигналов для R-L-C элементов:

Построим на комплексной плоскости треугольник мощностей  (φ > 0 – то есть активно-индуктивный характер нагрузки):

Построим на комплексной плоскости треугольник сопротивлений:

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ В ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ С ИСТОЧНИКАМИ СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ РАЗНОЙ ЧАСТОТЫ

Сформируем схему для проведения виртуальных экспериментов согласно рис.3.9.

Рис.3.9. Схема виртуального эксперимента для исследования установившихся режимов в линейной цепи с источниками синусоидальных сигналов разной частоты

Проведем виртуальный эксперимент измерения токов, напряжений, активной мощности и получения временных зависимостей  V1(t), .

Таблица 3.4

Значения сигналов и реакций цепи

	Сигналы				Реакции
	V1m
	В	Гц	А	Гц	А	А	А	В	Вт
Составляющая 1(I=0)	100	50	0	150	4,243	2,828	1,414	28,284	40
Составляющая 2(U=0)	0	50	5	150	1,414	1,414	0,707	14,142	10,01
Суперпозиция	100	100	5	300	5,657	4,242	2,121	42,426	50,01

Используя визиры определили координаты пяти характерных точек кривой  в пределах ее полупериода. Характерные точки соответствуют нулевым, максимальным и минимальным значениям кривой  на ее полупериоде. При этом необходимо следующее:

- приняли за начало координат точку, в которой начальная фаза  сигнала  V1(t), равна  нулю ( , где );

- значения координат по оси "Y" кривой  разделили на коэффициент передачи датчика тока  и занести в соответствующие графы табл.3.5, в строку "Результат".

Таблица 3.5

Временные зависимости тока

t , c , А	0	2	4	10	12	14
Составляющая 1(I=0)	0	2,4	4,02	0	-2,4	-4,02
Составляющая 2(U=0)	0	2	0	0	-1,8	-1,4
Суперпозиция	0	4,4	4,02	0	-4,2	-5,42

Построим на одной координатной сетке графики временных зависимостей  V1(t),  в пределах одного периода сигнала V1(t).

Применяя принцип наложения, мы экспериментально установили, что при попеременном исключении источника напряжения или тока, в соответствии с принципом наложения, суперпозиция реакций цепи от каждого из источников в отдельности совпадает с реакцией цепи при действии двух источников вместе.

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ В ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ С ИСТОЧНИКАМИ СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ ОДИНАКОВОЙ ЧАСТОТЫ

В данной работе используем схему виртуального эксперимента предыдущего раздела, рис.3.9.

Таблица 3.6