Изменяя сопротивление нагрузки от 10 Ом до 100 Ом с шагом 10 Ом и индуктивность нагрузки так, чтобы постоянная времени TH оставалась постоянной, измеряют и рассчитывают основные характеристики выпрямителя. При этом моделирование проводится для каждого значе­ния сопротивления нагрузки.

Результаты моделирования заносятся в табл. 4.2.

Таблица 4.2.

№

п/п

Данные

Измерения

Вычисления

U1max

f1

LH

RH

IH

UH

I1(1)max

φ1

IDmax

S1(1)

P1(1)

PH

Амплитуда первой гармоники тока в источнике питания I1(1)max и начальная фаза этого тока φ1, определяются по показаниям Display1, ток и напряжение на нагрузке определяются по показаниям Display. Мгновенные значения этих величин можно наблюдать на экране ос­циллоскопа (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Мгновенные напряжение и токи выпрямителя

Вычисления полной и активной мощности, потребляемой выпрями­телем от источника питания по первой гармонике, а также мощности в нагрузке осуществляются по выражениям:

,

,

.

По результатам табл. 4.2 строятся:

•  внешняя (нагрузочная) характеристика выпрямителя UH = f(IH);

•  энергетические характеристики выпрямителя I Dср, I1(1)max, = f(IH),

•  энергетические характеристики выпрямителя S1(1) = f(PH),

Выполнение второй части работы:

Исследование трехфазного выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с учетом коммутации проводится на установке (рис. 4.2). При выполнении этого пункта в окне параметров источника в поле Source Inductance нужно задать величину индуктивности в соответствии с вариантом. Порядок выполнения работы аналогичен рассмотренному выше. При проведении работы запол­няется таблица, аналогичная табл. 4.2. Результаты моделирования вид­ны на рис. 4.8.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рис. 4.8. Мгновенные напряжение и токи выпрямителя

По результатам исследования строятся:

•  внешняя (нагрузочная) характеристика выпрямителя UH = f(IH);

•  энергетические характеристики выпрямителя I Dср, I1(1)max, = f(IH),

•  энергетические характеристики выпрямителя S1(1) = f(PH),

После выполнения лабораторной работы файл с моделируемой установкой необходимо закрыть без сохранения изменений!!!

Содержание отчета

1.  Вариант задания.

2.  Схема моделируемой установки (сделать «print screen» окна модели).

3.  Введенные параметры источника питания (сделать «print screen»).

4.  Выражения для расчета основных характеристик.

5.  Нагрузочные характеристики выпрямителя без учета коммута­ции и при учете коммутации (на одном графике).

6.  Энергетические характеристики выпрямителя без учета коммутации и при учете коммутации (на од­ном графике).

7.  Энергетические характеристики S1(1), P1(1).

8.  Осциллограммы мгновенных напряжений и токов.

9.  Выводы по работе.

Лабораторная работа № 5.

Исследование однофазного двухполупериодного

управляемого выпрямителя

Цель работы

Исследование однофазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-ЭДС и с обратным диодом.

1.  Исследование внешних и энергетических характеристик одно­фазного управляемого выпрямителя при работе на активно-ин­дуктивную нагрузку с противо-ЭДС и обратным диодом.

2.  Исследование регулировочных характеристик однофазного уп­равляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную на­грузку с противо-ЭДС и обратным диодом.

а)

б)

Рисунок 5.1 Однофазный управляемый двухполупериодный мостовой выпрямитель с противо-ЭДС

а – схема; б – осциллограмма

(U1 и U2– соответственно, напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора Т, i1 и i2 – соответственно, токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора, id – ток в нагрузке, Ud – напряжение на нагрузке, Rd и Ld – соответственно, активная и реактивная части нагрузки, E – противо-ЭДС,

VS1- VS4-выпрямительные тиристоры, VD0 – обратный диод, СИФУ – система импульсно-фазового управления)

Описание и настройка моделируемой лабораторной установки

Перед началом выполнения лабораторной работы необходимо открыть файл «UWyp_most_1f. mdl». После открытия файла появится окно с моделируемой лабораторной установкой (рис. 5.2). Она содержит элементы, назначение которых указано в таблице 5.1.

Таблица 5.1

№ п/п

Состав моделируемой установки (рис. 5.2)

Соответствующие элементы на электрической схеме (рис. 5.1)

1

Источник синусоидального напряжения (220 V, 50 Hz);

Напряжение U1

2

Трансформатор (Linear Transformer);

Трансформатор Т

3

Однофазный тиристорный мост (Universal Bridge);

Тиристоры VS1 – VS4

4

Обратный диод (Diode);

Диод VD0

5

Активно-индуктивная нагрузка с противо-ЭДС (R, L), (Е);

Нагрузка Rd-Ld, противо-ЭДС Е

6

Измерители мгновенных токов в источнике питания (I1) и нагруз­ке (I Load);

Токи i1 и id

7

Измеритель мгновенного напряжения на нагрузке (U Load);

Напряжение Ud

8

Блок для измерения гармонических составляющих тока питания (Fourier I1)

(на схеме отсутствует)

9

Блок для измерения гармонических составляющих тока нагрузки (Fourier I0) и блок для измерения гармонических составляющих напряжения на нагрузке (Fourier U0);

–//–

10

Блок для наблюдения мгновенных значений тока в цепи питания, тока нагрузки и напряжения на нагрузке (Scope);

11

Блок для измерения мгновенных значений величин, которые выбраны в поле Measurement соответствующих блоков (Multimeter);

–//–

12

Блок для измерения амплитудного значения тока и его фазы в цепи питания (Display 1) и блок для измерения средних значений тока и напряжения на нагрузке (Display);

–//–

13

Блок для измерения гармонических составляющих тока тиристора (Fourier Т0) и блок для измерения действующего тока тиристора (RMS Т0);

–//–

14

Блок для измерения среднего и действующего значения тока тиристора (Display 2)

–//–

15

Модель блока управления выпрямителем (Control system)

Система импульсно-фазового управления (СИФУ)

Рис. 5.2. Модель однофазного управляемого выпрямителя

Все перечисленные в таблице 5.1 блоки моделируемой установки (кроме трех последних) и их параметры повторяют те, которые были рассмотрены в лабораторной работе № 2.

Перед выполнением лабораторной работы также проводится настройка элементов моделируемой схемы в соответствии со своим вариантом по таблице III. В данной работе настройке подлежат параметры нагрузки, противо-ЭДС и параметры моделирования.

Настройка параметров блока питания для всех вариантов соответствует показанному на рис. 5.3, а параметров трансформатора на рис. 5.4.

Рисунок. 5.3. Настройка параметров блока питания

Рис. 5.4. Настройка параметров трансформатора

Окно настройки параметров тиристорного моста показано на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Окно настройки управляемого выпрямителя

В окне настройки параметров блока Fourier T0 (рис. 5.6) устанавли­вается частота, равная частоте питающего напряжения, при этом для измерения среднего значения тока тиристора необходимо установить n=0.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9