Електромагнітна сумісність

8

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра ЕПМ

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА

З «ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ СУМІСНОСТІ»

Виконав:

ст.гр. ЕСЕ - 08м

Овсянніков М.А.

Перевірив:

проф. Курінний Е.Г.

Донецьк - 2008

Практичне заняття № 1

ІМІТАЦІЯ БАЗОВОГО ГРАФІКА ЗАВАДИ

	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80
у,мм	70	77	90	115	133	145	144	110	70	48	43	57	70	85	100	95	70

Таблиця 1 - Початкові дані для обробки базового графіка, мм

	85	90	95	100	105	110	115	120	125	130	135	140	145	150	155
у,мм	66	78	105	120	139	110	50	37	42	55	68	61	40	23	27

	160	165	170	175	180	185	190	195	200	205	210	215	220	225
у,мм	43	75	98	114	122	120	110	100	140	90	56	38	41	86

	230	235	240	245	250	255	260	265	270	275	280	285	290	295	300
у,мм	97	80	57	80	116	134	141	138	106	120	140	135	100	77	57

	305	310	315	320	325	330	335	340	345	350	355	360	365	370	375
у,мм	75	112	118	100	76	52	37	47	72	98	112	90	74	87	110

	380	385	390	395	400	405	410	415	420	425	430	435	440	445
у,мм	135	143	135	114	60	31	43	60	61	37	20	18	32	50
	450	455	460	465	470	475	480	485	490	495	500	505	510	515
у,мм	84	113	127	135	124	98	110	120	94	42	55	70	98	110

	520	525	530	535	540	545	550	555	560	565	570	575	580	585
у,мм	116	125	128	121	90	74	73	76	88	96	82	65	54	43



	590	595	600	605	610	615	620	625	630	635	640	645	650	655
у,мм	56	71	85	103	117	127	133	134	124	90	80	80	38	37

	660	665	670	675	680	685	690	695	700	705	710	715	720
у,мм	50	60	53	35	28	41	54	70	80	92	103	115	119

Графік завад є випадковим, тому що він утворюється великою кількістю електроприймачів.

Практичне заняття № 2

СТАТИСТИЧНА ОБРОБКА БАЗОВОГО ГРАФІКА

Мета - визначення статистичної функції розподілу і її характеристик.

2.1 За даними табл.1 розраховую наступні числові характеристики базового графіка:

- середнє значення

y_c = = 85 мм;

- ефективне значення

y_е = = 91 мм;

- дисперсія

Dy = = 91² - 85² = 1056 мм²;

- стандарт

у_y = = = 33 мм;

- коефіцієнт форми

k_ф = = = 1,07 ,

де i - індекс підсумування від 0 до N.

2.2 Знаходжу статистичну функцію F розподілу ординат базового графіка.

Таблиця 2 - Статистична функція розподілу базового графіка

Інтервал, мм	n
0	0	0	0
0-5	0	0	0,000
5-10	0	0	0,000
10-15	0	0	0,000
15-20	2	2	0,014
20-25	2	3	0,021
25-30	2	5	0,034
30-35	3	8	0,055
35-40	8	15	0,103
40-45	9	24	0,166
45-50	5	29	0,200
50-55	6	35	0,241
55-60	8	43	0,297
60-65	3	46	0,317
65-70	7	53	0,366
70-75	7	60	0,414
75-80	10	70	0,483
80-85	4	74	0,510
85-90	8	82	0,566
90-95	3	85	0,586
95-100	10	95	0,655
100-105	3	98	0,676
105-110	7	105	0,724
110-115	7	112	0,772
115-120	9	121	0,834
120-125	5	126	0,869
125-130	3	129	0,890
130-135	8	137	0,945
135-140	4	141	0,972
140-145	4	145	1,000

За даними стовпців 1 (абсциси) і 4 (ординати) викреслюю графік 1.

Рисунок 2.1 - Статистична функція розподілу базового графіка

2.3 Знаходжу y_min мінімальне і y_max максимальне значення випадкової величини згідно з інтегральною імовірністю 95%, якій відповідають імовірності E_x = 0,05 для мінімального і E_x = 0,95 для максимального значень.

y_min=32,5 мм;

y_max=132,5 мм.

З табл. 1 виписую найменшу у_м і найбільшу у_М ординати - повинно бути:

у_м < y_min, у_М > y_max.

у_м=18 мм;

у_М=145 мм.

18<32,5

145>132,5

Умова виконується.

Висновки:

1. Випадковий графік має невипадкові характеристики.

2. Використання згідно з ГОСТ 13109-97 практично достовірних значень показників ЕМС дозволяє заощаджувати капітальні вкладення на забезпечення ЕМС.

Практичне заняття № 3

АПРОКСИМАЦІЯ СТАТИСТИЧНОЇ ФУНКЦІЇ РОЗПОДІЛУ

Мета - перевірка можливості апроксимації статистичної (опитної) функції розподілу теоретичними імовірнісними розподілами: рівномірним і нормальним.

Критерій перевірки. Відповідність теоретичної функції розподілу F (у) статистичній (у) виконується за найбільш простим критерієм Колмогорова:

. (3.1)

де N - кількість дослідів (N₀=50)

3.1 Рівномірний закон розподілу характеризується прямолінійною функцією розподілу F_п(у) у межах

мм,

мм. (3.2)

де - y_c = 85 мм, у_y = 33 мм беремо з практичної роботи №2.

Теоретичний діапазон змінення

_п = y_пМ - y_пм =142-28=114 мм. (3.3)

Наносимо точки а і b з координатами (у_пм, 0) і (у_пМ, 1) на графік статистичної функції, який зображений на рис. 3.1. Ці точки з'єднуємо прямою.

Перевіряємо можливість прийняття рівномірного розподілу для апроксимації статистичної функції розподілу за критерієм Колмогорова:

,

3.2 Нормальний закон розподілу характеризується функцією розподілу F_н(у) від - до . Для цього розрахуємо необхідні величини та занесемо їх

до табл. 3.1.

. (3.4)

У верхній частині таблиці у < у_с , тому ці значення є від'ємними. З таблиці Б.1 по абсолютним величинам |z| знаходимо значення Ц(|z|) і заносимо їх до табл. 3.1. Шукані значення функції нормального розподілу

при y < y_c . (3.5)

У нижній частині таблиці при у > у_с аргумент z є позитивним. У цьому випадку знайдені з таблиці Б.1 значення Ц(|z|) заносимо зразу в останній стовпець, оскільки

при y > y_c (3.6)

Нижня частина стовпця Ц(|z|) не заповнюється.

Перевіряємо можливість прийняття рівномірного розподілу для апроксимації статистичної функції розподілу за критерієм Колмогорова:

,

Таблиця 3.1 - Функція розподілу нормального закону

y, мм	z	Ц(|z|)	Fн
0	-2,58	0,9951	0,0049
5	-2,42	0,9922	0,0078
10	-2,27	0,9884	0,0116
15	-2,12	0,9826	0,0174
20	-1,97	0,9756	0,0244
25	-1,82	0,9656	0,0344
30	-1,67	0,9525	0,0475
40	-1,36	0,9099	0,0901
50	-1,06	0,8554	0,1446
60	-0,76	0,7764	0,2236
70	-0,45	0,6736	0,3264
80	-0,15	0,5596	0,4404
85	0	0,5	0,5
90	0,15		0,5596
100	0,45		0,6736
110	0,76		0,7764
120	1,06		0,8554
125	1,21		0,8869
130	1,36		0,9099
135	1,52		0,9345
140	1,67		0,9525
145	1,82		0,9656
150	1,97		0,9756



Рисунок 3.1 - Функції розподілу: - статистична, F_п - рівномірного і F_н - нормального законів розподілу

3.3 Зіставляємо розрахункові значення: статистичні і теоретичні. Розходження вважається прийнятим, якщо воно не перевищує 10% від найбільш можливої ординати - 150 мм.

Таблиця 3.2 - Зіставлення розрахункових значень

Розподіл	Розрахункові значення	Розбіжності, %
	min, мм	max, мм	min	max
Статистичний	32,5	132,5
Рівномірний	33,5	136,5	0,67	2,9
Нормальний	30,5	139,5	-1,3	4,7

Мінімальні і максимальні розрахункові значення:

- для рівномірного розподілу

=мм,

мм, (3.7)

де дані беремо з п.3.1,

- для нормального розподілу

мм,

мм. (3.8)

Розраховуємо відносні розходження:

- для рівномірного розподілу

,

, (3.9)

- для нормального розподілу

;

. (3.10)

Висновки:

1. Згідно до розрахунків рівномірний і нормальний розподіли є прийнятними за критерієм Колмогорова, тому ми приймаємо нормальний закон, як такий, що за фізичним змістом більш відповідає умовам опиту.

2. За розрахунками абсолютні величини не перевищують допустиме значення розходження 10%.

Практичне заняття № 4

ОЦІНЮВАННЯ ЕМС ЗА НОРМАМИ НА ВІДХИЛЕННЯ НАПРУГИ

Мета - перевірка дотримання норм стандарту [1] на однохвилинні відхилення напруги.

4.1 Базовий графік (гр. з пр. з. № 1) вважається графіком змінення за часом t діючих значень U напруги у відносних одиницях (в.о.). Зв'язок між ординатами у у мм і напругою дається співвідношеннями:

U = 1 + 0,0008·y. (4.1)

4.2 Базовий графік напруги розбиваємо на однохвилинні ділянки: для цього через кожні 40 мм проводимо вертикальні лінії. Для першої ділянки перевіряємо точність візуальної обробки шляхом розрахунку точного значення:

, (4.2)

де підсумовуються квадрати 8 перших значень з табл. 1.

Таким чином, графік у_и(t) є ступеневим з кількістю ступенів Н = 720/40 =18. Величини ступенів заносимо у стовпець 2 табл. 4,1, у якій i - номер ступеня (стовпець 1). В стовпці 3 їх розташовуємо у порядку зростання - позначення у_из. У стовпець 4 заносять значення функції розподілу

, (4.3)

перше з яких дорівнює 1/40 = 0,025, а останнє - одиниці.

Таблиця 4.1 - Дані для розрахунку однохвилинних напруг

i	yи, мм	yиз, мм
1	111,2	40	0,056
2	75	50	0,11
3	100	55	0,17
4	50	70	0,22
5	95	70	0,28
6	80	75	0,33
7	115	75	0,39
8	95	75	0,44
9	75	80	0,5
10	100	90	0,56
11	40	95	0,61
12	95	95	0,67
13	70	95	0,72
14	90	100	0,78
15	70	100	0,83
16	100	100	0,89
17	55	111,2	0,94
18	75	115	1

Мінімальне розрахункове значення у_иmin та максимальне значення у_иmax знаходимо з табл. 4.1. Підставивши їх в одну з формулу (4.1), отримаємо мінімальне U_иmin і максимальне U_иmax розрахункові значення однохвилинних напруг U_и у в.о. ( в стандарті [1] - U_у):

у_иmin =40 мм,

у_иmax=115 мм,

U_иmin = 1 + 0,0008· у_иmin=1+0,0008·40=1,03,

U_иmax = 1 + 0,0008· у_иmax=1+0,0008·115=1,09.

U_иmin ? 0,95 - виконується,

U_иmax ? 1,05 - не виконується.

Порівняємо значення U_min та U _max (які перерахуємо за формулою (4.1) для у_min=32,5 мм та у_max=132,5 мм) з U_иmin і U_иmax:

U_min= 1 + 0,0008·32,5 =1,026,

U _max = 1 + 0,0008·132,5=1,11.

U_иmin ? U_min , U_иmax ? U _max

Рисунок 4.1 - Статистична функція розподілу базового графіка та функція розподілу відхилення напруги

Висновки:

3. Норми стандарту [1] на однохвилинні відхилення напруги не виконуються, тому що максимальне значення відхилення напруги перевищує допустимі 5%.

4. Однолінійне усереднення зменшує диапозон змінення графіка.