Порядок выполнения экспериментальной части




Лабораторная работа № 5

«Экспериментальное исследование

Электрических цепей при негармоническом воздействии»

Цель работы: освоение методики экспериментального исследования линейных электрических цепей при воздействии на них несинусоидального источника ЭДС, уяснение основных соотношений, имеющих место в этих цепях, и изучение влияния характера цепи на форму кривой тока.

Программа работы:

- выполнить компьютерное моделирование исследуемой электрической цепи в соответствии с программой эксперимента

 

Рис.1. Электрическая схема №1 для исследований

 

Рис.2. Электрическая схема №2 для исследований

 

Исходные параметры заданного варианта лабораторной работы из табл.5,6 и 6 занести в табл.1.

 

Вариант соответствует двум последним цифрам номера зачётной книжки.

Таблица 1

Исходные параметры заданной электрической цепи

 

Форма источника ЭДС u ƒ(1),кГц L,Гн C, мкФ R,Ом
           

 

Рассчитать амплитудные значения гармонических составляющих заданного входного напряжения. Результаты расчётов занести в табл.2, в графу «расчёт».

Порядок выполнения экспериментальной части

Для решения поставленной задачи лабораторным моделированием данной схемы с помощью программы Electronics Workbench необходимо:

1. Запустить программу.

2. Собрать схему для исследования электрической цепи при негармоническом воздействии в соответствии с рис.3 и инструкцией пользователя программой Electronics Workbench.

 
 

 

 


· Обозначить все точки схемы. Нумерация точек должна соответствовать нумерации, приведённой на рис.3. С этой целью:

- правой клавишей мыши выделить узел красным цветом;

- в появившемся подменю выбрать раздел Сomponent Properties;

-в появившемсяменю Сonnector Рroperties выбрать раздел Node. В этом разделе в окне NodeId установить номер узла, а в окне Display NodeLabel поставить «галочку» и нажать клавишу Ok.

3. К клеммам «А-В» следует подключить источник ЭДС, форма которого соответствует заданной. Для этого к клеммам «А-В» подключается функциональный генератор, расположенный в окне Instruments (крайнее справа). После открытия данного окна следует нажать левой клавишей мыши на второй прибор слева и не отпуская клавиши перенести его в рабочее окно, подключив к клеммам «А-В». При этом к клемме «А» подключается «+» генератора, а к клемме «В» – средняя точка генератора. Активизация источника производится путём двойного нажатия на нём левой клавиши мыши, после чего выполняется выбор формы и параметров источника (параметр Freguency соответствует заданной частоте источника, а параметр Amplitude – максимальному значению заданного напряжения U).

4. Экспериментально определить гармонический состав входного напряжения цепи, для чего необходимо:

- заземлить точку В схемы;

- в меню программы выбрать раздел Analysis, а в подменю – раздел Fourier;

- в меню Fourier Analysis установить следующие значения:

- в окне Output Node установить номер точки 2;

- в окне Fundamental freguency установить частоту основной гармоники;

- в окне Numbero fharmonics установить максимальный номер гармонической составляющей -9;

- в разделе Results:

- установить режим Linear;

- в окне Outputas linegraph поставить «галочку»;

- нажать на кнопку Simulate.

· в появившемся окне Analysis Graphs в строке команд нажать клавишу Toggle Cursors (третья справа);

· установить левый вертикальный указатель на значении Х1 равном частоте основной гармоники источника ЭДС и зафиксировать значение Y1, соответствующее амплитудному значению основной гармоники входного напряжения;

· установить поочерёдно данный указатель на значениях Х1 равным частотам источника ЭДС и зафиксировать соответствующие им значения Y1;

полученный спектр может быть развернут на весь экран путем нажатия средней клавиши в правом верхнем углу монитора;

· результаты измерений следует занести в табл.2

5. Экспериментально определить гармонический состав тока цепи, для чего необходимо:

- в меню программы выбрать раздел Analysis,а в подменю – раздел Fourier;

- в меню Fourier Analysis установить следующие значения:

в окне Output Node установить номер точки 1;

в окне Fundamenta lfreguency установить частоту основной гармоники;

в окне Numbe rofharmonics установить максимальный номер гармонической составляющей -9;

в разделе Results:

- установить режим Linear;

- в окнах Display phase и Output as line graph поставить «галочки»;

- нажать на кнопку Simulate;

· в появившемся окне Analysis Graphs отметить верхний график, представляющий собой амплитудный спектр, щёлкнув на нём левой клавишей мыши;

· в строке команд нажать клавишу ToggleCursors (третья справа);

· установить левый вертикальный указатель на значенииX1 равном частоте основной гармоники источника ЭДС и зафиксировать значение Y1, соответствующее амплитудному значению напряжения на резисторе сопротивлением 1 Ом (численно это значение соответствует току);

· отметить нижний график, представляющий собой фазовый спектр, щёлкнув на нём левой клавишей мыши;

· в строке команд нажать клавишу Toggle Cursors (третья справа);

· установить левый вертикальный указатель на значении X1 равном частоте основной гармоники источника ЭДС и зафиксировать значение Y1, соответствующее начальной фазе напряжения на резисторе сопротивлением 1 Ом (численно это значение соответствует начальной фазе тока);

· установить поочерёдно вертикальные указатели на значениях X1 равным частотам источника ЭДС и зафиксировать соответствующие им значения Y1 по верхнему и нижнему графикам;

· полученные спектры могут быть развернуты на весь экран путем нажатия средней клавиши в правом верхнем углу монитора;

· результаты всех измерений следует занести в табл.3

6. Для выполнения исследований с осциллографом необходимо:

· на нижней строке выпадающих меню нажать клавишу Instruments (крайняя справа) и мышью перенести в рабочее окно осциллограф (Oscilloscope)–третий элемент слева;

· оба вертикальных выхода осциллографа заземлить;

· к левому горизонтальному входу осциллографа следует подключить 1 точку схемы;

· подключить схему к источнику и активировать работу осциллографа путём нажатия на него дважды левой клавишей мыши.:

· развернуть осциллограф на весь экран, нажав на нём клавишу Expand;

· нажать клавишу Pause и с помощью развёртки в окне Timebase и вертикальных указателей ▲▼установить один – два периода исследуемого напряжения;

· по левому входу осциллографа (Channel A) выбрать режим AC и с помощью вертикальных указателей ▲▼ подобрать необходимый масштаб по напряжению;

· полученная осциллограмма должна быть зарисована вручную с указанием масштабов по оси времени и по напряжению

7. Собрать схему для исследования электрической цепи при негармоническом воздействии в соответствии с рис.4 и инструкцией пользователя программой Electronics Workbench.

· Обозначить все точки схемы. Нумерация точек должна соответствовать нумерации, приведённой на эскизе рис.4.

С этой целью необходимо:

· правой клавишей мыши выделить узел красным цветом;

· в появившемся подменю выбрать раздел Сomponent Properties;

· в появившемся меню Сonnector Рroperties выбрать раздел Node. В этом разделе в окне NodeId установить номер узла, а в окне Display NodeLabel поставить «галочку» и нажать клавишу Ok.

8. Повторить п.5 и п.6. Результаты измерений следует занести в табл.4.

9. Завершите работу программы.

 

Таблица 2



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-29 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: