Extras din laborator

Desfasurarea lucrarii:

Se studiaza perturbatiile provenite din reteaua de alimentare prin cuplaje parazite de tip capacitiv sau inductive si se stabilesc solutii pentru reducerea lor.

Se conecteaza osciloscopul la o priza fara impamantare. Se observa ca semnalul nu este perturbat deoarece osciloscopul este bine ecranat. Conectam pe rand la osciloscop:

- o sonda ecranata cu mufe BNC, ecranate la capete

Nu au intervenit perturbatii la semnal, ecranarea este foarte buna, capacitatile Cp1 si Cp4 sunt foarte mici, Ip1 este 0, iar Ip2 exista, dar nu se inchide pe intrare.

- o sonda ecranata doar o parte, avand la un capat doua fire care vor introduce perturbatii, la fel ca si partea neecranata a cablului. Semnalul va fi tot sinusoidal, dar perturbat.

Perturbatiile sunt date de capacitatile Cp1 si Cp2 pentru ca nu avem impamantare. Amplitudinea semnalului ia valoarea de 30 mV.

- legam de sonda ecranata un fir ce prezinta capacitate si inductanta proprie. Se observa ca amplitudinea a crescut deoarece capacitatile parasite au crescut.

- pe sonda ecranata punem mana. Amplitudinea semnalului de pe osciloscop va creste foarte mult (va fi de 1,5 V)

In acest caz semnalul nu va mai fi sinusoidal pentru ca la retea exista o infinitate de tensiune perturbatoare – legand osciloscopul la impamantare perturbatiile scad (scad cele cauzate de Ip2, dar raman cele datorate de Ip1).

In urma acestui experiment s-a ajuns la concluzia ca pentru a scadea perturbatiile provenite din reteaua de alimentare, trebuie sa recurgem la impamantare.

Se studiaza perturbatiile ce apar de la retea prin capacitatea parazita primar – secundar a transformatoarelor de retea si se stabilesc solutii pentru reducerea lor.

Se va studia forma de unda la iesirea circuitului:

In acest circuit avem un transformator cu un primar si doua secundare. In secundarul S2 avem o punte de redresare.

Punand oscilatorul in secundar si bagand in priza circuitul, se observa ca nu toate alternantele ajung in 0.

Explicatia consta in aceea ca, in orice sistem, perturbatiile depind de pozitia stecherului in priza. In cazul transformatorului apar capacitati parazite intre infasurari. Orice transformator este si o capacitate. Intre primar si secundar apar capacitati parazite, iar numarul lor este cu atat mai mare cu cat avem mai mult spire.

In mod normal, la un transformator transferal de energie se face prin camp magnetic. Din cauza capacitatilor parazite, se face insa si un transfer de energie prin camp electric. Tensiunile din primar si secundar sunt in faza (avand in vedere ca se transmit prin camp magnetic) insa tensiunile care se transmit din primar in secundar prin camp electric sunt defazate cu 90º. Tensiunea maxima se atinge atunci cand tensiunea utila din secundar atinge 0. Se ajunge astfel la concluzia: capacitatile parazite ale transformatoarelor sunt o sursa inepuizabila de perturbatii. Ca solutii pentru a miscora acest efect avem:

- inversarea stecherului in priza (dar tensiunea nu va ajunge la 0)

- scadem capacitatea parazita prin ecranare electrostatica.

Ecranul se va pune, de obicei, intre primar si secundar.

Se poate folosi ca ecran secundarul S, pe care il vom lega la masa prin pinul 9 pentru ca ecranul de potential 0 sa fie cat mai aproape de ecranul perturbat.

- scadem impedanta de lucru din circuitul acordat.

Pe montaj avem trei rezistente de diferite valori:

Conectand R1 in circuit observam ca perturbatiile mai scad.

Conectand R2, perturbatiile mai scad, insa nu ajung la 0, iar conectand R3 tensiunea redresata va fi sinusoidala.

Analiza perturbatiilor ce se propaga pe retea

Tot iluminatul fluorescent introduce perturbatii foarte mari in retea. Orice consumator care consuma un curent cu forma de unda nesinusoidala introduce perturbatii. Forma nesinusoidala se descompune in serie Fourier; avem o fundamentala pe 50 Hz si o serie de armonici care dau perturbatii in retea.

Daca vrem sa vedem cat mai bine aceste perturbatii, trebuie sa introducem osciloscopul in priza. Dar tensiunea este foarte mare (220V) si de aceea mai cuplam si un filtru trece sus care atenueaza frecvente de 50 Hz si lasa sa treaca componente de frecvente inalte.