Рис. 5.6. Окно настройки блока Fourier T0
В окне настройки параметров блока RMS T (рис. 5.7) устанавливается частота, равная частоте питающего напряжения. Этот блок служит для измерения действующего тока тиристора.
Рис. 5.7. Окно настройки блока RMS T
Окно модели блока управления выпрямителем (Control system) показано на рис. 5.8.
На вход In1 блока поступает синхронизирующий сигнал от сети и сигнал задания угла управления в градусах (вход In2). Этот блок является генератором пилообразного сигнала, который управляет моментом включения тиристоров в мостовой схеме.
Рис. 5.8. Модель блока управления
Параметры моделирования задаются на вкладке Simulation/parameters (рис. 5.9). В поле Stop time задается время в секундах. В поле Max step size устанавливается значение шага моделирования, это же значение заносится в поле Sample time всех блоков, которые это поле имеют. В оставшихся полях можно оставить то, что компьютер устанавливает по умолчанию.
Рис. 5.9. Окно настройки параметров моделирования
Порядок проведения лабораторной работы
Выполнение первой части работы:
Исследование однофазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с обратным диодом проводится на установке (рис. 5.2), подробное описание которой приведено выше.
При снятии внешних характеристик параметры R, L нагрузки (в соответствии с вариантом – таблица III) остаются без изменений, изменяется противо-ЭДС нагрузки от -100 В до 0 В с шагом 20 В. Внешние характеристики снимаются для трех значений угла управления выпрямителем (α= 0°, 40°, 60°).
При этом моделирование проводится для каждого значения противо-ЭДС и угла управления. Результаты моделирования заносятся в табл. 5.2.
Таблица 5.2.
Данные | Измерения | Вычисления | |||||||||||
α | E | IH | UH | I1(1)max | φ1 | IT0 | IT | UDmax | IDmax | S1(1) | P1(1) | PH | PT |
град | В | А | В | А | град | А | А | В | А | ВА | Вт | Вт | Вт |
Амплитуда первой гармоники в источнике питания и начальная фаза этого тока определяются по показаниям Display 1, ток и напряжение на нагрузке определяются по показаниям Display. Мгновенные значения этих величии можно наблюдать на экране осциллоскопа (рис. 5.10).
В графическом окне блока Multimeter (рис. 5.11) наблюдаются и определяются максимальные напряжение и ток тиристора управляемого выпрямителя. Средний IT0 и эффективный IТ ток тиристора определяются по показаниям Display2.
Рис. 5.10. Мгновенные токи и напряжение управляемого выпрямителя
Рис. 5.11. Напряжение и ток тиристора УВ
Полная и активная мощность по первой гармонике, потребляемая выпрямителем из сети, рассчитываются по выражениям:
Мощность в нагрузке определяется по выражению:
Потери в тиристоре УВ рассчитываются по выражению:
Параметры Uf, и Ron были заданы в окне настройки параметров универсального моста (см. рис. 5.5).
По результатам табл. 5.2 строятся:
• внешняя (нагрузочная) характеристика управляемого выпрямителя UH = f(IН);
• энергетические характеристики управляемого выпрямителя S1(1), Р1(1), РT = f(PH);
• энергетические характеристики управляемого выпрямителя I1(1)max, IT0, IT = f(IH);
Выполнение второй части работы:
Исследование регулировочной характеристики управляемого однофазного выпрямителя осуществляется на модели (рис. 5.2) при одном значении противо-ЭДС (задается в соответствии с вариантом – таблица III) и изменении угла управления от 0° до 180° с шагом 20°. Моделирование осуществляется при каждом значении угла управления, при этом заполняется табл. 5.3.
Таблица 5.3
Измерения | |
α (град) | UH(В) |
По результатам табл. 5.3 строится регулировочная характеристика управляемого выпрямителя UH = f(α);
После выполнения лабораторной работы файл с моделируемой установкой необходимо закрыть без сохранения изменений!!!
Содержание отчета
1. Вариант задания.
2. Схема и описание моделируемой установки (сделать «print screen» окна модели).
3. Введенные параметры согласно варианту задания (сделать «print screen» окон настройки соответствующих элементов).
4. Осциллограммы мгновенных напряжений и токов (необходимо сделать «print screen» окна «Scope» первого и последнего шага моделирования для каждого задания).
5. Выражения для расчета основных характеристик.
6. Нагрузочная характеристика.
7. Энергетические характеристики.
8. Регулировочная характеристика.
9. Выводы по работе.
Лабораторная работа № 6.
Исследование трехфазного двухполупериодного управляемого выпрямителя
Цель работы
Исследование трехфазного двухполупериодного (мостового) управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-ЭДС и с обратным диодом (рис. 6.1).
1. Исследование внешних и энергетических характеристик трехфазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-ЭДС и обратным диодом.
2.
 |
Исследование регулировочных характеристик трехфазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-ЭДС и обратным диодом.
а) б)
Рисунок 6.1 Трехфазный мостовой выпрямитель
а – схема; б – осциллограмма
(Ua, Ub и Uc – напряжения на вторичной обмотке трансформатора Т, ia, ib, ic – фазные токи во вторичной обмотке трансформатора, i1- i6 – токи тиристоров, id – ток в нагрузке, Ud – напряжение на нагрузке, Rd и Ld – соответственно, активная и реактивная части нагрузки, E – противо-ЭДС, VS1- VS6 – 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_3f. mdl». После открытия файла появится окно с моделируемой лабораторной установкой (рис. 6.2). Она содержит элементы, назначение которых указано в таблице 6.1.
Таблица 6.1
№ п/п | Состав моделируемой установки (рис. 6.2) | Соответствующие элементы на электрической схеме (рис. 6.1) |
1 | Источник трехфазного синусоидального напряжения (Inductive source with neutral); | Напряжения Ua, Ub, Uc |
2 | Трехфазный тиристорный мост (Universal Bridge); | Тиристоры VS1 – VS6 |
3 | Библиотечный блок управления трехфазным выпрямителем (Synchronized 6-Pulse Generator). | СИФУ |
4 | Активно-индуктивная нагрузка с противо-ЭДС (R, L, E); | Нагрузка Rd-Ld, противо-ЭДС E |
5 | Обратный диод (Diode); | Диод VD0 |
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) и тока тиристора (Fourier T0); | (на схеме отсутствует) |
9 | Блок для измерения гармонических составляющих тока нагрузки (Fourier I0) и аналогичный блок для измерения гармонических составляющих напряжения на нагрузке (Fourier U0); | –//– |
10 | Блок для измерения действующего тока в тиристоре (RMS T); | –//– |
11 | Блок для наблюдения (измерения) мгновенных значений тока в цепи питания, тока нагрузки и напряжения на нагрузке (Scope); | –//– |
12 | Блок для наблюдения (измерения) мгновенных значений величин, которые выбраны в поле Measurement соответствующих блоком Multimeter; | –//– |
13 | Блок для измерения амплитудного значения тока и его фазы в цепи питании (Display1); | –//– |
14 | Блок для измерения средних значений тока и напряжения на нагрузке (Display); | –//– |
15 | Блок для измерения среднего и действующего значения тока тиристора (Display 2); | –//– |
Все перечисленные блоки (кроме 2 и 3) и их параметры повторяют те, которые были рассмотрены в лабораторных работах № 2, № 3.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
