Лабораторна робота №7 Дослідження електричних кіл із індуктивно пов’язаними елементами

Мета роботи: ознайомлення із ефектом взаємної індукції, його впливом на процеси у колі при наявності та відсутності електричного зв’язку між індуктивно пов’язаними елементами.

Завдання до роботи

1. Зібрати у Matlab схему рис.7.1. Отримати графіки струмів і напруг у всіх елементах кола. У якості джерела використовувати джерело синусоїдальної наруги, згідно з даними таблиць.

2. Додати індуктивний зв'язок до елементів кола згідно із варіантом. Отримати графіки струмів та напруг, зробити висновки.

3. Замість першого індуктивного зв’язку додати в схему другий (згідно даних таблиці). Отримати графіки, зробити висновки.

4. Повторити досліди при живленні від джерела напруги спеціальної форми (рис. 7.2). Зробити висновки.

Таблиця 7.1

№ вар	1, 5 , 9, 13, 17	2, 6, 10, 14, 18	3, 7, 11, 15	4, 8, 12, 16
Um, В	200	300	400	100
ω, рад/с	314	628	200	100
Z1	R-L 10 Ом; 20 мГн	R-L 40 Ом; 60 мГн	R-L 25 Ом; 100 мГн	R-L 5 Ом; 35 мГн
Z2	R-C 15 Ом; 25 мкФ	R-L 20 Ом; 150 мГн	R-L 5 Ом; 40 мГн	C 3 мкФ
Z3	R-L 40 Ом; 45 мГн	R 15 Ом	R-L 10 Ом; 150 мГн	R-L 5 Ом; 15 мГн
Z4	L 100 мГн	R-L 20 Ом	R-C 10 Ом; 200 мкФ	R-L 5 Ом; 25 мГн
Z5	R-L 10 Ом; 50 мГн	R-C 30 Ом; 4 мкФ	R-C 20 Ом; 4 мкФ	L-C 10 мГн; 1 мкФ
ZM	3 Ом; 15 мГн	2 Ом; 40 мГн	4 Ом; 30 мГн	1 Ом; 10 мГн
ZK	15 Ом; 5 мГн	20 Ом; 10 мГн	25 Ом; 30 мГн	10 Ом; 15 мГн
Індуктивний зв’язок №1	Z1 – ZK	Z2 – ZK	Z3 – ZK	Z4 – ZK
Індуктивний зв’язок №2	Z1 – Z3	Z1 – Z2	Z2 – Z3	Z1 – Z4
Рисунок	а	б	в	г

а) б)

в) г)

рис. 7.2

Методичні вказівки

В електротехніці дуже часто зустрічаються індуктивно пов’язані елементи. Фактично взаємоіндукція – це магнітне коло, тобто наявність шляху для замикання магнітного потоку, що формується обома індуктивно пов’язаними елементами.

В Matlab такі елементи моделюються блоком Mutual Inductance (рис7.3)

Рис. 7.3

Параметрами цього блоку є опори котушок індуктивно пов’язаних елементів (Winding Self-impedance) та опір взаємоіндукції (Mutual Impedance). Слід зауважити, що за замовчанням блок реалізує 3 індуктивно пов’язані елементи. Встановлення значення опору однієї з котушок таким, що дорівнює 0, виключає цю котушку зі схему, залишаючи лише 2.

При виконанні роботи зверніть увагу, що значення опорів Z_1-4 та Z_K заносяться у поля Winding Self-impedance, а Z_M – до поля Mutual Impedance.

Лабораторна робота №8 Дослідження трифазних кіл

Мета роботи: ознайомлення із процесами, що протікають у трифазних колах.

Завдання

1. Зібрати схему рис. 8.1. Отримати графіки струмів та напруг. Виміряти діюче значення фазних та лінійних струмів та напруг. Визначити співвідношення між цими величинами.

2. Промоделювати схему для випадку несиметрії джерел. Отримати графіки та зробити висновки.

3. Промоделювати схему для випадки несиметрії навантаження. Отримати графіки та зробити висновки.

4. Зібрати схему рис 8.2. Отримати графіки для нормального та несиметричних режимів.

5. Додати до схеми нейтраль. Отримати графіки для симетричного та несиметричних режимів роботи. Зробити висновки про вплив нейтралі на процеси в колах.

Таблиця 8.1

№ варіанту		1, 4, 7, 10, 13, 16			2, 5, 8, 11, 14, 17			3, 6 ,9, 12, 15, 18
Um, В		179,6			311,1			537,4
f, Гц		40			50			60
схема		1, 10	4, 13	7, 16	2, 11	5, 14	8, 17	3, 12	6, 15	9, 18
		а	б	в	а	б	в	а	б	в
Z		10 Ом 25 мГн 15 нФ			25 Ом 5 мГн 100 пФ			30 Ом 150 мГн 2 мкФ
Zнесим	вар.	1, 10	4, 13	7, 16	2, 11	5, 14	8, 17	3, 12	6, 15	9, 18
	фаза	А (АВ)	В (ВС)	С (СА)	А (АВ)	В (ВС)	С (СА)	А (АВ)	В (ВС)	С (СА)
	значення	50 Ом 5 мГн 1 мкФ			5 Ом 100 мГн 5 пФ			30 Ом 5 мГн 100 мкФ
Uнесим, В	вар.	1, 10	4, 13	7, 16	2, 11	5, 14	8, 17	3, 12	6, 15	9, 18
	фаза	С (СА)	А (АВ)	В (ВС)	С (СА)	А (АВ)	В (ВС)	С (СА)	А (АВ)	В (ВС)
	значення

Зауваження до виконання роботи

При виконанні роботи можна користуватися блоками бібліотеки трифазних елементів (Extra Library – Three Phase), особливо це стосується випадків, коли джерела або навантаження з’єднані у зірку. Але при з’єднанні джерел у трикутник слід послідовно з кожним з джерел увімкнути невеликий активний опір. Це є необхідною умовою для моделювання трикутника джерел напруги.

Нейтраль підключається до загальних точок при з’єднанні зіркою (блок Neutral з бібліотеки Elements). При цьому необхідно слідкувати, щоб номер вузла нейтралі джерел та навантаження співпадав.