2015-05-10
662ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
«Исследование цепей с несинусоидальными токами»
Цель работы
Ознакомиться с расчетом цепей переменного тока в случае периодических ЭДС, напряжений и токов несинусоидальной формы.
Оборудование
Работа выполняется на персональной электронной вычислительной
машине (ПЭВМ) с использованием программного комплекса Multisim
Порядок выполнения работы
1. Запустить программный комплекс Multisim 10.1.
2. Собрать схему, изображенную на рис.1., подставив значения своего варианта.
Рис. 1. Схема 1
3. Привести полученный график с осциллографа, кратко описать полученный результат.
4. С помощью анализа Фурье, разложить полученную функция на синусоидальные кривые с различными частотами и фазовами углами.
5. Привести результаты анализа в виде таблицы и графика.
6. Записать значение коэффициента гармонического искажения и, ограничившись вычислением первых трех гармоник ряда Фурье необходимо записать уравнение мгновенного значения для полученной периодической несинусоидальной ЭДС.
7. Сделать краткий вывод по полученному амплитудно-частотному спектру.
8. Собрать схему, изображенную на рис. 2.
9. Имея разложение в ряд Фурье:
- Записать уравнение мгновенного значения для заданной периодической несинусоидальной ЭДС е = f(ωt) и определить ее действующее значение.
- Рассчитать составляющие несинусоидального тока в неразветвленном участке цепи, записать уравнение мгновенного значения для тока i = е(ωt) и определить его действующее значение.
- Произвести анализ Фурье, используя приложение мультисим.
- Определить активную, реактивную и полную мощности источника.
- Рассчитать коэффициент искажения для несинусоидального тока в неразветвленном участке цепи
Рис. 2. Схема 2
разложение в ряд Фурье имеет вид:
где Ем соответствует варианту.
10. Сравнить коэффициент искажений и мощность с результатами полученными при моделировании.
11. Сделать вывод.
Пример
разложение в ряд Фурье имеет вид:
1. Запишем уравнение мгновенного значения для заданной периодической несинусоидальной ЭДС:
Действующее значение несинусоидальной ЭДС:
2. Рассчитаем входное сопротивление цепи:
3. Рассчитаем входное сопротивление цепи каждой гармонике:
4. Комплексные значения тока:
5. Выражение тока, записанного в ряд Фурье:
6. Определим действующее значение тока в неразветвленной части цепи:
7. С помощью программы мультисим проведем анализ Фурье
8. Определим активную, реактивную и полную мощности источника.
Полная мощность:
Активная мощность:
Реактивная мощность:
9. Рассчитаем коэффициент искажения для несинусоидального тока в неразветвленном участке цепи:
