Файл: национальный исследовательский томский политехнический универсистет.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»Инженерной школы энергетикиОтделение электроэнергетики и электротехникиЛабораторная работа №15КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС В ЦЕПИ ВТОРОГО ПОРЯДКАВариант 8
Томск 2020Цель работы: экспериментальное исследование колебательного переходного процесса в цепи с последовательным соединением R, L, С при включении ее на постоянное напряжение.
Схема цепиРисунок 1Рисунок 2Дано:Таблица 1
Подготовка к работе1. Как составляется характеристическое уравнение?Характеристическое уравнение получают заменой на , а на p, 2. Какие переходные режимы возможны в цепи R, L, C в зависимости от вида корней характеристического уравнения?Возможны 3 случая:1) Корни вещественные, различные, отрицательные – апериодический процесс;2) Корни комплексно-сопряжённые – колебательный процесс;3) Корни вещественные, отрицательные и равные – критический процесс.3. Как определяются независимые и зависимые начальные условия? Определить i(0), uC (0), uL(0), i'(0) для схемы рис. 1Для данной схемы определим зависимые и независимые начальные условия:ННУ:т.к. ключ разомкнут, то ЗНУ:
4. Как определяются постоянные интегрирования в выражении для свободных составляющих? => => 5. Как по значению комплексного корня определить постоянную времени огибающей и период свободных колебаний? Как те же величины найти по осциллограмме?Постоянная времени огибающей: Период свободных колебаний: - Длина одного периода колебаний;- Длина под касательной к огибающим;6. Что такое декремент колебания, как он вычисляется и что характеризует?Декремент колебаний – величина, которая характеризуем скорость колебательного процесса (скорость затухания).Ход работыТаблица 2
Расчет для осциллограммыЛогарифмический декремент:Коэффициент затухания:Угловая частота свободных колебаний:Декремент колебания:Осциллограмма при R=220 ОмРисунок 3Аналитический расчетКорни характеристического уравнения:Коэффициент затухания:Угловая частота свободных колебаний:Период свободных колебаний:Постоянная времени огибающей:Логарифмический декремент:Постоянная интегрирования:Ток при колебательном процессе:Рассчитаем по этой формуле значения тока в моменты времени и построим расчетную кривую в одних осях с осциллограммой.Таблица 3
Рисунок 4Рисунок 5 – Осциллограмма при R = RкрРисунок 6 – Осциллограмма при R = 2000 Ом > RкрВыводВ ходе лабораторной работы было проведено экспериментальное исследование колебательного переходного процесса в цепи с последовательным соединением R, L, С при включении ее на постоянное напряжение. Сняты осциллограммы при R=220 Ом, R=Rкр, R>Rкр. Рассчитана формула для нахождения тока при колебательном процессе, а также построена зависимость тока от времени в одних осях с осциллограммой. Точки графика совпали с осциллограммой с минимальной погрешностью. Относительные погрешности вычислений и эксперимента составляют:
| Исполнитель: | | ||||||||
| студент группы 5А8Д | | | Нагорнов А.В. | | | ||||
| | | | | | | ||||
| Руководитель: | | ||||||||
| к.т.н., доцент ОЭЭ ИШЭ | | Колчанова В. А. | | | |||||
| | | | | | | ||||
Схема цепиРисунок 1Рисунок 2Дано:Таблица 1
| Вариант | 8 | |
| E | В | 90 |
| L | мГн | 100 |
| C | мкФ | 0,22 |
| R | Ом | 220 |
4. Как определяются постоянные интегрирования в выражении для свободных составляющих? => => 5. Как по значению комплексного корня определить постоянную времени огибающей и период свободных колебаний? Как те же величины найти по осциллограмме?Постоянная времени огибающей: Период свободных колебаний: - Длина одного периода колебаний;- Длина под касательной к огибающим;6. Что такое декремент колебания, как он вычисляется и что характеризует?Декремент колебаний – величина, которая характеризуем скорость колебательного процесса (скорость затухания).Ход работыТаблица 2
| Параметры цепи | | | | |
| Из осциллограмм | | | | |
| Расчет | | | | |
Расчет для осциллограммыЛогарифмический декремент:Коэффициент затухания:Угловая частота свободных колебаний:Декремент колебания:Осциллограмма при R=220 ОмРисунок 3Аналитический расчетКорни характеристического уравнения:Коэффициент затухания:Угловая частота свободных колебаний:Период свободных колебаний:Постоянная времени огибающей:Логарифмический декремент:Постоянная интегрирования:Ток при колебательном процессе:Рассчитаем по этой формуле значения тока в моменты времени и построим расчетную кривую в одних осях с осциллограммой.Таблица 3
| t | 0 | | | | |
| 0 | 104 мА | 0.148 мА | -62 мА | -0.176 мА |
Рисунок 4Рисунок 5 – Осциллограмма при R = RкрРисунок 6 – Осциллограмма при R = 2000 Ом > RкрВыводВ ходе лабораторной работы было проведено экспериментальное исследование колебательного переходного процесса в цепи с последовательным соединением R, L, С при включении ее на постоянное напряжение. Сняты осциллограммы при R=220 Ом, R=Rкр, R>Rкр. Рассчитана формула для нахождения тока при колебательном процессе, а также построена зависимость тока от времени в одних осях с осциллограммой. Точки графика совпали с осциллограммой с минимальной погрешностью. Относительные погрешности вычислений и эксперимента составляют: