Курсовые
Черчение

Теплоэнергетика

Электротехника
Карта

 


Методы расчета нелинейных электрических цепей переменного тока

Используются различные методы расчета. Мы рассмотрим следующие:

Графический метод расчета, основанный на использовании нелинейных характеристик для мгновенных значений величин.

Аналитический метод, основанный на использовании нелинейных характеристик для мгновенных значений величин при кусочно-линейной аппроксимации.

Аналитический метод, основанный на использовании нелинейных характеристик для действующих значений величин.

Графический или аналитический метод расчета по первым гармоникам токов и напряжений (метод гармонического баланса).

Итерационный метод.

Измерение разности фаз

 Работа с генератором, осциллографом.

Измерения разности фаз между двумя напряжениями провести с осциллографическим методом. Построить графики зависимости разности фаз от частоты.

3.4.1. Собрать схему (рис. 1).

3.4.2. Измерить сдвиг фаз между напряжениями U1 и U2 на частотах 1, 2, 5, 10, 100 кГц при помощи осциллографа и фазометром.

 


Измерение модуля реактивного сопротивления

Измерение сопротивления емкости на разных частотах косвенным методом.

При измерениях на емкость подается напряжение с заданными параметрами, измеряется ток, протекающий через емкость. Модуль сопротивления вычисляется как отношение напряжения к току:

3.5.1. Собрать схему (рис. 2). Установить амплитуду сигнала близкой к максимальной, измерить ее при помощи вольтметра.


Рис. 2. Измерение модуля сопротивления емкости

3.5.2. Измерить ток через емкость на 6 – 8 частотах в диапазоне от 1 до 100 КГц

3.5.3. Рассчитать модуль сопротивления емкости, построить график зависимости модуля сопротивления от частоты.

4. Требования к содержанию отчета

Отчёт должен содержать:

цель работы;

схемы измерений;

таблицы результатов измерений и графики по каждому пункту задания;

выводы.

5. Контрольные вопросы

1. Объясните назначение органов управления вольтметра В7-77.

2. Опишите порядок подготовки прибора И7-77 к измерению переменного напряжения.

3. Объясните назначение органов управления генератора GFG-8219A. 

4. Объясните методику определения амплитуды и длительности импульса с помощью осциллографа OS-5020.

5. Объясните методику определения частоты гармонического сигнала с помощью осциллографа.

6. Объясните методику измерения сдвига фаз с помощью осциллографа.

7. Опишите порядок подготовки к работе осциллографа OS-5020.

8. Объясните методику измерения разности фаз.

9. Объясните методику измерения модуля реактивного сопротивления при помощи вольтметра и амперметра.

10. Изложите основные правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ.

Эквивалентность 4П

Поскольку коэффициенты основных уравнений 4П, характеристические параметры и сопротивления холостого хода и короткого замыкания выражаются друг через друга всегда и однозначно, то два четырёхполюсника считаются эквивалентными, если они имеют одинаковые: а) параметры одной из форм основных уравнений, или б) характеристические параметры, или в) параметры холостого хода и короткого замыкания.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ (ЭФ)

Основные понятия и классификация ЭФ

ЭФ – это 4П, обладающие избирательными свойствами: они пропускают токи в определённой полосе частот с небольшим ослаблением (полоса пропускания или прозрачности), а токи с частотами вне этой полосы, - с большим ослаблением (полоса затухания или задерживания). ЭФ находят применение в радиотехнике, выпрямительной технике и т.д.

Частотные ЭФ классифицируются по различным признакам:

- по характеру пропускаемых к приёмнику частот – а) фильтры низких частот (ФНЧ) - пропускают токи с частотами 0<w<w0; б) высокочастотные фильтры (ФВЧ) – пропускают токи с частотами w0<w<¥; в) полоснопропускающие фильтры (ППФ)  - w1<w<w2, где w2>w1; г) полоснозаграждающие фильтры (ПЗФ) - 0<w<w1 и w2<w<¥;

- в зависимости от схем соединения элементов различают типы фильтров – а) Г-образный, б) П-образный, в) Т-образный, г) мостовой;

- в зависимости от используемых элементов – а) реактивные (LC) фильтры, б) безындукционные (RC) фильтры, в) активные (использующие операционные усилители (ОУ)) RC фильтры;

- различают также фильтры типа К и М. Для фильтров типа К характерно то, что произведение комплексов соответствующего Г-образного звена продольного и поперечного сопротивлений представляет собой число, не зависящее от частоты; для фильтров типа М эта зависимость имеется.

3.4. Повторите эксперимент для емкости С=С2. Сделайте вывод о зависимости периода свободных колебаний и логарифмического декремента от величины емкости контура.

3.5. Установите емкость С=С1 и снимите соответствующую осциллограмму.

                                                                                                                                       Таблица 3.2

Результаты расчета и анализа на ПК

Предвари-

тельный

расчет

C,

мкс

Q

Tс,

мкс

Δ=

αTс

Р1,2=-α±jωс, 1/с

С2

С3

Результаты

экспери-мента

Измеряется

по графикам

Вычисляется

по данным измерений

αTс=ln Δ

С2

C3

                                                                                                                                       Таблица 3.3

Результаты расчета Q, р1 и р2

C,мкФ

Q

Р1=

Р2=

С1

задано

Скр

4. Указания защите

4.1. Отчет должен содержать:

- схему исследуемой цепи;

-графики напряжений на элементах R, L, C при разных значениях С. На графиках указать, какому режиму колебаний они соответствуют: апериодическому, критическому или колебательному;

-табл. 3.2 и 3.3;

- на комплексной плоскости показать расположение корней характеристического уравнения, рассчитанных по пп.2.5 и 2.6;

- выводы о влиянии величины емкости на добротность контура, период собственных колебаний, декремент затухания и длительность переходного процесса

Следует различать понятия пассивного (активного) N-полюсника и пассивной (активной) электрической цепи. Электрическая цепь будет активной, если в нее входит хотя бы один активный двухполюсник, или N-полюсник, и пассивной в противном случае. Цепь всегда будет активной, если она содержит активные компоненты, например транзисторы, электронные лампы, операционные усилители, или те или иные генераторы. Если величины R, L, C не зависят от электрического режима (от протекающих в них токах или приложенных напряжений) и остаются постоянными во времени, т. е. R, L, C = const, то элементы называются линейными. Соответственно и РТУ, содержащие только такие элементы, называются линейными. Процессы в линейных электрических цепях описываются линейными дифференциальными или алгебраическими уравнениями с постоянными коэффициентами.


Инженерная графика

 

Начертательная геометрия
Теория цепей
Сопромат
Лабораторные работы
Электротехника
Математика