Артикул: 1168424

Раздел:Технические дисциплины (111921 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (25716 шт.) >
  Цепи несинусоидального тока (735 шт.)

Название или условие:
Лабораторная работа 11
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ С НЕСИНУСОИДАЛЬНЫМИ ТОКАМИ
Цель работы.
Экспериментальная проверка метода разложения периодической несинусоидальной функции в тригонометрический ряд Фурье; исследование работы линейной цепи при воздействии несинусоидального периодического напряжения.

Описание:
Компьютерное моделирование
При выполнении виртуального эксперимента все типы исследуемых сигналов формируются двумя способами.
Способ 1 – с помощью функционального генератора, при необходимости дополненного источником постоянного напряжения (рис. 2), или с помощью выпрямителей.
Способ 2 – с помощью моделирующей цепи, схема которой приведена на рис. 3. Моделирование производится на основе первых четырёх членов разложения в двойной ряд Фурье (номера гармоник могут не совпадать с номерами членов разложения в ряд Фурье) Ua, Ub, Uc, Ud, при необходимости добавляется постоянная составляющая U0. По способу 1 получается сигнал, по форме близкий к идеальному.
По способу 2 получается модель такого сигнала с некоторой степенью приближения к идеальному сигналу. Количественной оценкой этого приближения служат амплитудные спектры и коэффициенты гармоник сигнала и его модели, полученные с помощью инструментальных средств программы EWB.
1. Запустить программу EWB.
Собрать цепь согласно схеме рис. 2. Положение переключателя S1 устанавливается по умолчанию клавишей [Пробел]. Форма сигнала соответствует п. б) табл. 1.
2. В командной строке выбрать параметры моделирования Analysis\Fourier, в открывшемся диалоговом окне выбрать точку анализа (Output node → 6), частоту основной гармоники (Fundamental frequency → kHz), число гармоник (Number of harmonics → 9) и нажать кнопку Simulate
В открывшемся окне в режиме Fourier появятся амплитудный спектр треугольного сигнала и суммарный коэффициент нелинейных искажений. Измерить амплитуды гармоник с первой по седьмую и коэффициент нелинейных искажений, данные занести в строку б) табл. 2.
3. Собрать цепь согласно схеме рис. 3. В этой цепи U0 = U2 = U4 =
= U6 = 0 В, Uа соответствует первой (основной) гармонике U1, Ub – третьей гармонике U3 , Uc – пятой гармонике U5 , Ud – седьмой гармонике U7 . Амплитуды гармоник при моделировании выбрать следующим образом.
Амплитуду первой гармоники принять за 100% и взять значение напряжения Uа = 100 В (в программе EWB 5.12 это соответствует действующему значению напряжения источника Uа). Амплитуды остальных гармоник задать относительно первой согласно разложению в ряд Фурье из табл. 1 п. б).
4. Для выполнения заданий, соответствующих п. в) и г) табл. 1 – 3, использовать схемы цепей рис. 2 и 3 с изменениями параметров источников согласно разложению табл. 1 п. в) и г).
5. Собрать цепь согласно схеме рис. 4.
6. Повторить действия п. 2, выбрав в диалоговом окне точку анализа Output node→2, данные занести в строку д) табл. 2.
7. Собрать цепь согласно схеме рис. 2. Переключатель S1 установить в положение, соответствующее включённому в цепь источнику постоянного напряжения U0. Параметры U0, Ua – Ud установить согласно пункту д) табл. 1.
8. Повторить действия п. 6.
Провести сравнительный анализ коэффициентов нелинейных искажений в исходных сигналах и их моделях. Выяснить причину расхождений, сделать выводы.

Подробное решение в WORD+файл MathCad+ 2 файла EWB

Поисковые тэги: Разложение в ряд Фурье, Electronics WorkBench

Изображение предварительного просмотра:

<b>Лабораторная работа 11 <br />ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ С НЕСИНУСОИДАЛЬНЫМИ ТОКАМИ <br />Цель работы.</b> Экспериментальная проверка метода разложения периодической несинусоидальной функции в тригонометрический ряд Фурье; исследование работы линейной цепи при воздействии несинусоидального периодического напряжения.

Процесс покупки очень прост и состоит всего из пары действий:
1. После нажатия кнопки «Купить» вы перейдете на сайт платежной системы, где можете выбрать наиболее удобный для вас способ оплаты (банковские карты, электронные деньги, с баланса мобильного телефона, через банкоматы, терминалы, в салонах сотовой связи и множество других способов)
2. После успешной оплаты нажмите ссылку «Вернуться в магазин» и вы снова окажетесь на странице описания задачи, где вместо зеленой кнопки «Купить» будет синяя кнопка «Скачать»
3. Если вы оплатили, но по каким-то причинам не смогли скачать заказ (например, случайно закрылось окно), то просто сообщите нам на почту или в чате артикул задачи, способ и время оплаты и мы отправим вам файл.
Условия доставки:
Получение файла осуществляется самостоятельно по ссылке, которая генерируется после оплаты. В случае технических сбоев или ошибок можно обратиться к администраторам в чате или на электронную почту и файл будет вам отправлен.
Условия отказа от заказа:
Отказаться возможно в случае несоответсвия полученного файла его описанию на странице заказа.
Возврат денежных средств осуществляется администраторами сайта по заявке в чате или на электронной почте в течении суток.

Похожие задания:

Задача 2
РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ И ТОКАХ

Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта, выполнить следующее:
1. Разложить периодическую несинусоидальную ЭДС e=f(ωt), заданную в виде графика, в ряд Фурье, ограничившись первыми тремя гармониками. Написать уравнение мгновенного значения ЭДС e(ωt)
2. Определить действующее значение несинусоидальной ЭДС.
3. Вычислить токи гармоник на неразветвленном участке цепи и записать закон изменения суммарного тока.
4. Построить в масштабе гармоники входного напряжения и их графическую сумму, а также заданную кривую (в одних осях).
5. Построить в масштабе графики гармоник входного тока и их графическую сумму.
6. Определить активную, реактивную и полную мощности, а также коэффициент мощности и коэффициент искажения.
Вариант 27

Записать уравнения по 2-му закону Кирхгофа и определить показание вольтметра, одноименные зажимы катушек поставить произвольно, направления токов принять по часовой стрелке.
e=200+300sinωt+100sin2ωt
V=Uab
R = 20 Ом;
R1 = 20 Ом
ωL1 = 20 Ом;
ωL2 = 10 Ом;
1/ωC2 = 40 Ом;
Найти:
1) Uab(t)-?
2) V-?
3) Ки (коэффициент искажений) для Uab-?

Определить показания вольтметра электромагнитной системы, если R1 = XL1 = XC2 = 10 Ом, XC1 = 20 Ом. e(t)=20sin(ωt) A.
Дано: R = 9 Ом, ωL = 9 Ом, 1/ωC = 18 Ом
u(t)=12+12sinωt+6sin2ωt
Определить i(t) и показания амперметра.

Билет 26
e = E0+Emsin(ωt+φE).
Известны: E0; Em; G1; ω; C; φE.
Контур настроен в резонанс на частоте ω.
Найти мгновенное iвых и действующее Iвых значение.

Для цепи, приведенной на рисунке u= 20+10sinωt+√2•5sin(2ωt-30°), R = 2 Ом, R1 = 2 Ом, R2 = 2 Ом, XL = 4 Ом, XC = 8 Ом.
Найти выражение для тока в неразветвленной части цепи. Определить суммарную активную и реактивную мощность цепи (5 б).

Дано: R = 20 Ом, ωL = 20 Ом, 1/ωC = 40 Ом
u(t)=20+100√2sinωt+200√2sin2ωt
Определить i(t) и показания вольтметра

Задача №12
i2(t)=10+10sinωt A,
R = ωL=1/ωC=10 Ом.
Определить показания приборов.

Определить показания прибора в цепи. Построить спектр измеряемого прибором сигнала. Найти для этого сигнала коэффициент искажения. Определить активную и полную мощность.
Вариант 7