Električni krugovi I Laboratorijske vježbe 1 LABORATORIJSKA VJEŽBA MJERENJE PARAMETARA Č ETVEROPOLA Cilj ove vježbe je da se na primjeru dva simetrična četveropola, koristeći oglede praznog hoda i kratkog spoja, mjerenjem odrede parametri četveropola. Jednadžbe koje povezuju ulazne (U 1 , I 1 ) i izlazne (U 2 , I 2 ) veličine četveropola predstavljaju različite sisteme jednadžbi četveropola. Naprimjer, Z, Y i A sistemi jednadžbi četveropola glase: 2 22 1 21 2 2 12 1 11 1 I Z I Z U I Z I Z U 2 22 1 21 2 2 12 1 11 1 U Y U Y I U Y U Y I 2 2 1 2 2 1 I D U C I I B U A U (1) Vrijednosti pojedinih parametara četveropola mogu se odrediti mjerenjem. Zadatak je potrebno uraditi za dvije konfiguracije četveropola (slika 1.) Četveropol broj 1 Četveropol broj 2 Slika 1. Ogled kratkog spoja četveropola Za ogled kratkog spoja četveropola potrebno je spojiti električnu shemu prema slici 2. Četveropol broj 1 ili 2 * W 2 * A 2 2’ * W 1 * A 1 V 1 2 1’ 1 Slika 2. Shema kruga za ogled kratkog spoja četveropola Ako su izlazni krajevi četveropola (2, 2') kratko spojeni, tada je napon U 2 = 0, te iz jednadžbi (1) slijedi da je: 1 1 11 U I Y 1 2 21 U I Y 2 1 I U B 2 1 I I D (2) C 2 2’ R 2 1’ 1 C 2 C 1 2’ R R 2 1’ 1
10
Embed
Četveropol broj 1 ili 2 · Električni krugovi I Laboratorijske vježbe 2 Ogled praznog hoda četveropola Za ogled praznog hoda četveropola potrebno je spojiti električnu shemu
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Električni krugovi I Laboratorijske vježbe
1
LABORATORIJSKA VJEŽBA
MJERENJE PARAMETARA ČETVEROPOLA Cilj ove vježbe je da se na primjeru dva simetrična četveropola, koristeći oglede praznog hoda i kratkog spoja, mjerenjem odrede parametri četveropola.
Jednadžbe koje povezuju ulazne (U1 , I1) i izlazne (U2 , I2) veličine četveropola predstavljaju različite sisteme jednadžbi četveropola. Naprimjer, Z, Y i A sistemi jednadžbi četveropola glase:
2221212
2121111
IZIZU
IZIZU
2221212
2121111
UYUYI
UYUYI
221
221
I DU CI
I BU AU
(1)
Vrijednosti pojedinih parametara četveropola mogu se odrediti mjerenjem.
Zadatak je potrebno uraditi za dvije konfiguracije četveropola (slika 1.)
Četveropol broj 1 Četveropol broj 2
Slika 1.
Ogled kratkog spoja četveropola
Za ogled kratkog spoja četveropola potrebno je spojiti električnu shemu prema slici 2.
Četveropol broj 1 ili 2
* W2
*
A2
2’
* W1
*A1
V1
2
1’
1
Slika 2. Shema kruga za ogled kratkog spoja četveropola
Ako su izlazni krajevi četveropola (2, 2') kratko spojeni, tada je napon U2 = 0, te iz jednadžbi (1) slijedi da je:
1
111 U
IY
1
221 U
IY
2
1
I
UB
2
1
I
ID (2)
C2
2’
R
2
1’
1
C2
C1
2’
RR 2
1’
1
Električni krugovi I Laboratorijske vježbe
2
Ogled praznog hoda četveropola
Za ogled praznog hoda četveropola potrebno je spojiti električnu shemu prema slici 3.
Četveropol broj 1 ili 2
V2
2’
* W1
*A1
V1
2
1’
1
Slika 3. Shema kruga za ogled praznog hoda četveropola
Ako su izlazni krajevi četveropola (2, 2') otvoreni, tada je struja I2 = 0, te iz jednadžbi (1) slijedi da je:
1
111 I
UZ
1
221 I
UZ
2
1
U
UA
2
1
U
IC (3)
Ako je četveropol simetričan (kao što je slučaj u ovoj laboratorijskoj vježbi), za određivanje svih Z, Y i A parametara četveropola potrebno je napraviti manji broj mjerenja, s obzirom da za simetričan četveropol vrijedi:
2112
2211
ZZ
ZZ
2112
2211
YY
YY
DA (4)
Popis opreme
Regulacioni izvor izmjeničnog napona
Analogni multimetar MI 7030 Iskra (V1)
Analogni watmetar HEW –a (W1 i W2)
Digitalni multimetar Peak teach 431RS (A1)
Digitalni multimetar Voltcraft 4095 (A2 i V2)
Simetrični četveropol ( slika 1. R = 300 , C = 16 F)
Opis vježbe
Spojiti četveropol broj 1 i instrumente prema shemi mjerenja za ogled kratkog spoja (slika 2.). Podesiti na regulacionom izvoru napajanja napon od 100 V (očitanje na voltmetru V1). Očitati ostale instrumente u krugu i podatke unijeti u tabelu.
Odvojiti električni krug od izvora napajanja i spojiti četveropol i instrumente prema shemi mjerenja za ogled praznog hoda (slika 3.). To se najlakše postiže tako što se odspoji watmetar W2, a univerzalni instrument koji je u prvom spoju služio kao ampermetar A2 podesi da služi kao voltmetar (V2). Ponovo priključiti električni krug na izvor napajanja, podesiti napon na 100 V, očitati sve instrumente u krugu i podatke unijeti u tabelu.
Vodeći računa da je električni krug radno-kapacitivan, na osnovu rezultata mjerenja iz tabele 1 računaju se fazni uglovi kao:
k1k1
k1k1 IU
Parccos
1010
1010 IU
Parccos
k2k1
k2k2 IU
Parccos
Z parametri četveropola se računaju kao:
Četveropol broj 1 1010
102211 I
UZZ 90
I
UZZ
10
202112
Četveropol broj 2 1010
102211 I
UZZ 0
I
UZZ
10
202112
Y parametri četveropola se računaju kao:
Četveropol broj 1 k1k1
k12211 U
IYY k2
k1
k22112 180
U
IYY
Četveropol broj 2 k1k1
k12211 U
IYY k2
k1
k22112 U
IYY
A parametri četveropola se računaju kao:
Četveropol broj 1 1020
10 90U
UDA k2
k2
k1
I
UB 90
U
IC
20
10
Četveropol broj 2 1020
10
U
UDA 180
I
UB k2
k2
k1 0U
IC
20
10
Za određivanje faznih uglova Z i A parametara korištena je činjenica da je poznata struktura i vrsta elemenata četveropola. Rezultate proračuna Z, Y i A parametara na osnovu mjerenja za oba četveropola prikazati u tabeli 2. Računskim putem, na osnovu poznatih elemenata i strukture četveropola, odrediti ”tačne” vrijednosti Z, Y i A parametara i unijeti ih u tabelu 3. Uporediti rezultate iz tabele 2 i tabele 3 i objasniti eventualna odstupanja.
Električni krugovi I Laboratorijske vježbe
4
Tabela 2. Parametri dobiveni na osnovu mjerenja
ČETVEROPOL 1 ČETVEROPOL 2
2211 ZZ
2112 ZZ
mSYY 2211
mSYY 2112
A = D
B []
C [mS]
Tabela 3. Parametri dobiveni na osnovu proračuna
ČETVEROPOL 1 ČETVEROPOL 2
2211 ZZ
2112 ZZ
mSYY 2211
mSYY 2112
A = D
B []
C [mS]
Napomena: Proračun parametara za simetričan četveropol (slika 4) vrši se na osnovu sljedećih jednadžbi: