13362

Аналіз перехідних режимів в лінійних електричних колах

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторна робота № 8 Тема: Аналіз перехідних режимів в лінійних електричних колах Мета: Вивчити методику комплексного дослідження перехідних режимів електричних кіл для визначення впливу різних факторів на вигляд та характеристики процесів з допомогою програ...

Украинкский

2013-05-11

571 KB

2 чел.

Лабораторна робота № 8

Тема: Аналіз перехідних режимів в лінійних електричних колах

Мета: Вивчити методику комплексного дослідження перехідних режимів електричних кіл для визначення впливу різних факторів на вигляд та характеристики процесів з допомогою програми схемотехнічного моделювання Electronics Workbench 4.0.

 

Проектування надійних електронних пристроїв пов’язане з обов’язковим врахуванням можливих відхилень режиму кола від деякого номінального, як це спостерігається, зокрема, при перехідних режимах. Пояснюється це тим, що величини, які характеризують процеси, при зміні одного усталеного режиму іншим можуть істотно відрізнятися від їх значень в номінальному режимі.

Основним інструментом при експериментальних дослідженнях перехідних режимів є осцилограф, який не лише дає форму часової залежності досліджуваної величини, але й служить для кількісних вимірювань.

В роботі використовується перехідний режим аналізу кола (в опорному меню Circuit / Analysis Options / Transient). При виконанні розрахунків рекомендується використати програму NUMERI [1].

 

Програма виконання лабораторної роботи 

  1.  Розрахунок.
  2.  Розрахунок опору резистора, який забезпечує періодичний  характер перехідного процесу в заданому колі
  3.  Розрахунок перехідного режиму досліджуваного кола.
  4.  Експеримент.
  5.  Отримання осцилограми перехідного процесу в заданому колі і визначення за нею необхідних характеристик.
  6.  Дослідження впливу зміни параметрів елементів на вигляд та характеристики перехідного процесу.
  7.  Розрахунок.
  8.  Розрахунок перехідного процесу в досліджуваному колі з параметрами п.2.2.
  9.  Побудова  графіків заданих величин в перехідних процесах.

Методика проведення досліджень

  Схема досліджуваного кола та її параметри вибираються згідно з варіантом  за рис.4.1 та табл. 4.1.

Пункт 1 програми

  1.  Для обраної схеми згідно варіанту завдання розрахуйте критичне значення RK1 опору резистора R1, яке визначає граничний випадок аперіодичного перехідного процесу при замиканні ключа S1.
  2.  Для значення R1 = 0,01RK1 розрахувати затухання і частоту свобідних коливань. Розрахуйте перехідний процес для величини, вказаної в табл.4.1, при замиканні ключа S1. Якщо досліджувана величина - iL або uC , то рекомендується вибрати класичний метод розрахунку, в інших випадках - операторний метод. Побудуйте графік досліджуваної величини.

Таблиця 4.1.

Варіанти параметрів елементів схем 1 - 5.

   Варіант            U,            R2,                R3,              C,                 L,                 Досліджувана

                             V                               k              F               mH                   величина

1                 12       500              1,0               0,5               20                iC

2                 14            550              1,2               0,7               25                    uL

3                 16            600              1,4               0,8               30                    iL   

4                 18            650              1,6               0,9               35                    uC  

5                 20            700              1,8               1,0               40                    uR1 

6                 22            750              2,0               1,1               45                    iC

7                 24            800              2,2               1,2               50                    uL

8                 26            850              2,4               1,3               55                    iL

9                 28            900              2,6               1,4               60                    uC

10               30            950              2,8               1,5               65                    uR1                             

Пункт 2 програми

  1.  Складіть задане коло і встановіть параметри його елементів згідно з п.1 програми досліджень. Отримайте на екрані осцилографа графік досліджуваної величини і визначіть затухання 0 і період Т0  свобідних коливань. При визначенні 0  можна скористатися двома послідовними максимальними значеннями  А1  і А2  затухаючих періодичних коливань. Тоді експериментальне значення

0  =  (1/Т0) ln(A1/A2)

     Дані вимірів та розрахунків звести в табл.4.2. В разі, якщо відносна похибка  >15% після консультації з викладачем повторити розрахунок або  експеримент.

  1.  На основі осцилограм отримати графіки перехідного процесу при варіації R1 з метою знаходження R1min , що забезпечує мінімальний час tП перехідного процесу

Для зняття осцилограми струму вхід осцилографа підключити паралельно до резистора, який включений в вітку з досліджуваним струмом. При цьому масштаб струму

mI = mU / R

де     mU  -  масштаб напруги,

        R -     опір резистора паралельно до якого підключений осцилограф.

Всі зняті осцилограми повинні бути оформлені в звіті у вигляді графіків i(t), u(t)

Таблиця 4.2.

Результати досліджень перехідного процесу при замиканні ключа S1

 Величина                       Розрахунок                        Експеримент                        , %

 

      0,   s-1

      Т0,  ms

      0 ,  s-1

Пункт 3 програми

3,1, Для досліджуваної згідно з варіантом завдання величини розрахуйте перехідний процес, використовуючи параметри елементів п.2.2 (R1 = R1min).

3,2, Побудуйте графік перехідного процесу. Порівняйте час tП , отриманий в експерименті та в розрахунках. Оцініть похибку і в разі необхідності повторіть дослідження.

Зробити висновки по роботі, звернувши увагу на причини, що привели до розходжень експериментальних та розрахованих значень величин, та на вплив параметрів на вигляд та характеристики перехідного процесу.

Питання для самоперевірки

  1.  Які особливості  моделювання моделювання перехідних процесів Electronics Workbench?
  2.  Сформулюйте і проілюструйте закони комутації.
  3.  Яка умова аперіодичного перехідного процесу в колах 2-го порядку?
  4.  Яка послідовність розрахунку перехідних процесів класичним методом?
  5.  Яка послідовність розрахунку перехідних процесів операторним методом?

Л І Т Е Р А Т У Р А

  1.  Шрюфер Е. Обробка сигналів. - К.: Либідь,1992.

Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей. - М.:Энергоатомиздат. - 1989, с.234 - 288.

Бессонов Л.А., Теоретические основы электротехники.Электрические цепи. - М.: - Высшая школа. - 1984, с.190 - 207, 212 - 214, 217 - 219, 230 - 246.

                     а)                                                                          б)

                      в)                                                                                   г)

                                                               д)

                                                 Рис. 4.1.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43939. Расчет подстанции ОАО Квадра 1.53 MB
  Объем электрической энергии мощности произведенный на территории области в 2010 г. к каждой ПС подключаются потребители первой категории для обеспечения резервирования необходимо устанавливать по два трансформатора или автотрансформатора на ПС причем каждый из них рекомендуется загружать не более чем на 7075 от номинальной мощности. Расчет производиться по формулам: где коэффициент мощности нагрузки Для ПС1. Выбор автотрансформатора по заданной трансформаторной мощности ПС.
43941. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Методические указания 273 KB
  Руководствуется допустимыми дозами облучения установленными для различных категорий населения НРБУ99 оказавшегося в зоне радиоактивного загрязнения при аварии на АЭС. При написании расчетной части студент использует исходные данные полученные у преподавателя цикла ГО и по методическим указаниям к расчетнографической работе Выявление и оценка радиационной обстановки на объекте при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на АЭС выполняет ее. Определяет допустимое время начала работы рабочих и служащих...
43942. Обгрунтування застосування пристроїв для збирання, завантаження та транспортування рулонів трести льону-довгунця та конопель в Інстітуті луб'яних культур 27.69 MB
  Обгрунтування застосування пристроїв для збирання завантаження та транспортування рулонів трести льонудовгунця та конопель в Інстітуті луб'яних культур. Зміни у затратах на завантаження та перевезення рулонів впливають на затрати у механізованих роботах та суттєво впливають на собівартість кінцевого продукту. Кількість рулонів на довжині стрічки наприклад довжиною 500 м може бути різною рис. Також на кількість рулонів на довжині стрічки впливають конструктивні особливості прес підбирачів діаметр пресувальної камери та ширина захвату.
43943. Программа MS Publisher как инструмент создания электронного пособия 573.5 KB
  Для этого щелкнуть левой кнопкой мыши внутри текстовой рамки. Текстовый файл Чтобы создать текстовую рамку надо щелкнуть на кнопке на панели инструментов Объекты MS Publisher щелкнуть в публикации протащить указатель мыши при нажатой левой кнопке чтобы нарисовать рамку нужного размера и отпустить кнопку мыши. Чтобы избавиться от фона надо щелкнуть на кнопке Цвет заливки на панели инструментов Форматирование и выбрать значение Нет заливки. Чтобы сгруппировать рамки необходимо их выделить а затем щелкнуть на кнопке Сгруппировать...
43944. Вплив мотивації на вибір професії у підлітковому віці 361 KB
  При задоволенні потреби закінчується потребовий цикл. Задоволення потреби – це оволодіння предметом потреби та його використання. Виконавча діяльність організму, орієнтована у напрямку його потребових зв’язків з оточуючим середовищем, розуміється як діяльність
43945. Организация движения пассажирских поездов дальнего, местного и пригородного сообщения 3.21 MB
  Технология обработки составов пригородных поездов. Основными направлениями развития пассажирских перевозок обеспечивающими их эффективность и качество в ближайшей перспективе являются оптимальное планирование эксплуатационной работы по пассажирским перевозкам четкое выполнение графика движения поездов совершенствование форм и методов продажи билетов повышение уровня пассажирского сервиса и развития материальнотехнической базы пассажирского хозяйства. Наиболее полно...
43946. Разработка и обоснование мероприятия по повышению эффективности деятельности ООО «Феникс-Т» 839.5 KB
  Для предприятия одним из направлений повышения эффективности его деятельности могут рассматриваться инвестиции в расширение деятельности. Обоснование целесообразности инвестиций осуществляется на основе разработки бизнес-проекта инвестиционного проекта и расчета показателей эффективности инвестиций. Цель выпускной квалификационной работы разработать и обосновать мероприятия по повышению эффективности деятельности ООО Феникс Т. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: рассмотреть теоретические основы повышения...
43947. Практическое выполнение следующих видов макияжа и грима - подиумный, свадебный, портретный и ретро-макияж в стилистике 20-х годов 1.21 MB
  Практическое выполнение следующих видов макияжа и грима подиумный свадебный портретный и ретромакияж в стилистике 20х годов. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: Собрать и проанализировать теоретический и иллюстративный материал касающийся выполнения подиумного макияжа свадебного макияжа портретного грима и ретромакияжа. Выделить характерные...