Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВО УрГУПС) Кафедра ОПД ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТНОЙ РАБОТЕ по дисциплине: «Электромагнитная совместимость и средства защиты» Выполнил студент: Плетенкова Татьяна Сергеевна Группы СОа-410 (ЧЗ) Шифр 2020-СОа/к-972 Проверил преподаватель: Жуковский Алексей Алексеевич г. Челябинск 2024 Исследование электрических фильтров» Цель работы – изучение свойств фильтров типа k и m. Краткие сведения их теории В устройствах автоматики, телемеханики и связи часто возникает задача выделения полезных сигналов из смеси различных сигналов и помех. Если полезные сигналы и помехи различаются занимаемыми частотными полосами, то такое разделение осуществляют частотными электрическими фильтрами. Частотные фильтры, отделяющие электрические колебания токов с одними частотами от колебаний с другими частотами, применяют в самых разнообразных частотных диапазонах. Простейшими фильтрами могут служить цепи RС, или реактивные двухполюсники. Однако наиболее распространены фильтры, представляющие собой четырехполюсники, составленные из реактивных двухполюсников по цепочечным или мостовым схемам. Эти фильтры отличаются от простейших фильтрующих цепей более качественными частотными характеристиками. По сравнению с используемыми в качестве фильтров цепями RС они имеют в полосе пропускания теоретически нулевое, а практически весьма малое затухание. От активных 21 фильтров RС их выгодно отличает возможность работы при больших токах, например, в цепях тяговых сетей и рельсовых цепях. В то же время фильтры LC имеют и недостатки: невысокую добротность элементов (особенно катушек индуктивности) и значительные габаритные размеры, что затрудняет их использование на сверхнизких и высоких частотах. Учет влияния сопротивления нагрузки фильтра требует полного анализа его свойств как четырехполюсника. Последнее может быть осуществлено использованием любого полного набора параметров четырехполюсника. Ход работы: Рисунок 1 Рисунок 2 Вывод: изучили свойства фильтров типа k и m. Для заданной схемы электрического фильтра рассчитали и построили частотные зависимости характеристического сопротивления, затухания и фазовой постоянной. В полосе пропускания фаза почти не меняется, затем, за границей полосы пропускания крутится на 180 град. Затухание отсутствует до частоты среза, затем начинается увеличиваться. Лабораторная работа №2 Исследование пассивных сглаживающих фильтров Цель работы: 1) познакомиться с видами кондуктивных электромагнитных помех; 2) познакомится с понятием и видами гальванической развязки; 3) изучение принципов работы оптоэлектронных устройств; 4) получение практических навыков работы с оптронами. Ход работы: Рисунок 3 Снять осциллографом XSC1 входные и выходные осциллограммы оптрона на частотах генератора XFG1 500 Гц, 5 кГц, 50кГц, 500 кГц. Рисунок – 50 кГц Рисунок – 500 Гц Рисунок – 5кГц Рисунок – 500кГц Выставить значение частоты генератора XFG1 1 кГц (значение амплитуды и смещения оставить неизменным 3В). Выставить напряжение генератора V1 5В, а частоту 20 кГц. Сняли осциллографом XSC1 входные и выходные осциллограммы. Подключить конденсатор C1 параллельно базовому сопротивлению R3. Установить значение емкости конденсатора. Сняли амплитудный спектр на входе и выходе схемы соответственно приборами XSA1 и XSA2 XSA1 XSA2 Вывод: познакомились с видами кондуктивных электромагнитных помех; познакомились с понятием и видами гальванической развязки; изучили принципов работы оптоэлектронных устройств; получили практических навыков работы с оптронами. Лабораторная работа №3 Исследование элементов и схем ограничителей перенапряжения Цель работы: 1) изучить принцип действия простейших элементов ограничителей перенапряжения; 2) изучить принцип действия различных схем ограничителей перенапряжения; Ход работы: Импульсные электромагнитные помехи, вызванные атмосферными разрядами, коммутациями силовой электроаппаратуры и пр., довольно часто являются причиной выхода из строя приборов устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его переносимой энергии достаточно для пробоя изоляции эксплуатируемой аппаратуры и, как следствие, короткого замыкания, приводящего к разрушительным последствиям. Рисунок –исследуемая схема Установить в схеме тиристор типа «2N1599». Для этого в разделе «Диоды» панели «Выбор компонента» необходимо перейти в семейство «SCR». Переключатель S1 расположен в разделе «Пассивные элементы» панели «Выбор компонента», семейство «SWITCH» Выставить значения элементов электрической схемы согласно схеме. Установить сопротивление R1 и R4 переменных резисторов на 0 %. Запустив моделирование схемы, замкнуть ключ S1. Изменяя сопротивление резистора R1, снять токи и напряжения, протекающие в тиристоре. Результаты записать в таблицу. Таблица 1 – полученные данные. Н ,Н 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 -1 9 19 29 39 49 59 Рисунок - токи и напряжения, протекающие в тиристоре Изменяя сопротивление резистора R1 от 100% до 0%, проверить, будут ли отличаться напряжения и ток тиристора. Установить значение сопротивления резистора R1 на уровне 70%. Изменяя сопротивление резистора R4, снять токи и напряжения тиристора. Результаты записать в таблицу. 0,007 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0,006 Н Н А 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 0 0 20 40 60 R, Ом 80 100 Н В Таблица 2 - токи и напряжения тиристора Рисунок - токи и напряжения тиристора. Рисунок - Исследуемая схема УЗТ Рисунок – осциллограмма исследуемой схемы УЗТ Вывод: изучили принцип действия простейших элементов ограничителей перенапряжения; изучили принцип действия различных схем ограничителей перенапряжения.
