POLITECHNIKA LUBELSKA W LUBLINIE |
Laboratorium elektrotechniczne |
|||
|
Ćwiczenie Nr 7 |
|||
Nazwisko: Wdowczyk Bojankowski |
Imię: Paweł Hubert |
Semestr III |
Grupa 3.1 |
Rok akademicki 1998/99 |
Temat: Analizatory harmonicznych |
Data wykonania 26. X.98 |
Ocena |
||
Celem ćwiczenia jest poznanie metody pomiaru zawartości wyższych harmonicznych w prądach odkształconych za pomocą analizatora harmonicznych.
Przeprowadzenie ćwiczenia polega na wykonaniu pomiarów przy pomocy różnych układów oraz zanotowaniu wyników i obliczeń w tabelach.
Pomiar udziału harmonicznych w przebiegu prostokątnym i trójkątnym.
Zmontowaliśmy układ według poniższego schematu, następnie dokonaliśmy pomiarów wpisując wyniki do tabeli nr.1.
Tab 1.
|
POMIARY |
OBLICZENIA |
|
||||||||
L.p. |
U2/U1 |
U3/U1 |
U5/U1 |
U7/U1 |
U9/U1 |
U2/U1 |
U3/U1 |
U5/U1 |
U7/U1 |
U9/U1 |
sygnał |
|
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
|
1 |
12 |
34 |
16 |
10 |
6 |
- |
33.3 |
20 |
14.3 |
11.11 |
prost. |
2 |
7 |
12 |
4 |
2 |
1 |
- |
11.11 |
3.99 |
2.035 |
1.237 |
trójk. |
Przykładowe obliczenia dla sygnału prostokątnego:
Przebieg prostokątny w ujęciu analitycznym jest funkcją okresową, nieparzystą i ponadto antysymetryczną względem osi odciętych. Dlatego w rozwinięciu w szereg Fouriera nie występuje współczynnik an.. To pociąga za sobą zerowanie się cosinusów, a także składowej stałej. Można więc wnioskować, że w ujęciu matematycznym sygnał odkształcony nie będzie zawierał składowej stałej, a także harmonicznych parzystych. Jak widać z tabeli nie jest to zgodne z wynikami otrzymanymi doświadczalnie. Z tego można wnioskować, że używany analizator niezbyt dokładnie wskazywał zawartość harmonicznych w sygnale, mogło to być związane z niedokładnym dostrojeniem filtru.
Dla sygnału prostokątnego szereg Fouriera przyjmie postać:
Pamiętając, że n jest liczbą nieparzystą oraz Um=7.5 V otrzymuję szukane wartości.
Np.
n=1
n=3 
stąd
Pomiar udziału harmonicznych w napięciu na wyjściu układu do prostowania jednopołówkowego.
Montuję układ według poniższego schematu i dokonuję pomiarów notując wyniki w tabeli nr.2.
Tab.2.
POMIARY |
|||||||||
|
U1 |
U2 |
C |
U0/U1 |
U2/U1 |
U3/U1 |
U4/U1 |
U5/U1 |
U6/U1 |
L.p. |
V |
V |
μF |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
1 |
20 |
8.5 |
- |
217.5 |
22 |
1 |
3 |
0 |
0 |
2 |
20 |
9.8 |
60 |
270 |
19 |
3 |
2 |
1.5 |
0 |
OBLICZENIA |
|||||||
|
U0 |
U1 |
U2 |
U3 |
U4 |
U5 |
U6 |
L.p. |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
1 |
7.69 |
3.535 |
0.778 |
0.035 |
0.106 |
- |
- |
2 |
9.17 |
3.396 |
0.645 |
0.102 |
0.068 |
0.051 |
- |
Przykładowe obliczenia dla prostowania bez wygładzania napięcia:
(*)
po uwzględnieniu tych zależności otrzymuję:
obliczam amplitudy wyższych harmonicznych i wartość składowej stałej korzystając z
zależności (*), wyniki zamieszczam w tabeli nr.2.
Generator
Analizator
