Экспериментальная часть работы

При снятии характеристик параметры R, L нагрузки оста­ются неизменными. Изменяют значения противо- ЭДС нагрузки от 0 В до……. В с шагом 20…40 В. Характеристики снимают для трех зна­чений угла управления (a = 0°, 40°, 60°). При этом моделирование проводят для каждого значения проти­во ЭДС и угла управления. Результаты моделирования заносят в табл. 1.

Таблица 1

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 величин можно наблюдать на экране осциллоскопа, в качестве примера показано на рис. 13.

В графическом окне блока Multimeter (Рис. 5) наблюдают и определяют максимальные значения напряжения и тока тиристора управляемо­го выпрямителя.

Полная и активная мощность по первой гармонике, потребляемая выпрямителем из сети, рассчитываются по выражениям:

Мощность в нагрузке определяется по выражению:

Рис.5.2. Напряжение и ток тиристора УВ

Потери в тиристоре УВ рассчитываются по выражению:

P = U_f I _то + I² _т R _оп

По результатам табл. 1 строятся характеристики:

• внешняя (нагрузочная) характеристика управляемого выпрямителя

U_H = f(I_H);

• энергетические характеристики управляемого выпрямителя

S₁(1), P₁(1), P_т = f(P_H);

• энергетические характеристики управляемого выпрямителя

I₁(1)_max, I_T0, I_Т=f(I_Н).

Исследование регулировочной характеристики управляемого трех­фазного выпрямителя осу­ществляется при одном значении противо ЭДС (задается преподавателем) и изменении угла управления от 0 до 120 градусов с шагом 20 градусов. Моделирование осуществляется при каждом значении угла управления, при этом заполняется табл. 2.

Таблица 2

Исследование спектрального состава тока потребления управляе­мым выпрямителем осуществляется при одном значении угла управле­ния (задается преподавателем) в пакете расширения Signal Processing Toolbox. Используя средства просмотра сиг­нала, можно изучить исследуемый сигнал (рис. 6).

В данном случае записано два последних периода исследуемого сигнала, о чем уже говорилось выше. Пример спектрального состава тока пока­зан на рис. 7. Для определения абсолютных значений гармоничес­ких составляющих в амперах следует воспользоваться формулой:

где I ₁(v)_max — амплитуда тока v -ой гармоники в амперах,

у₁, y_v — значения, определенные из рис.4,

I ₁(l)_max — ток, считанный с дис­плея в амперах.

Рис. 5.3. Ток питания УВ

Рис. 5.4. Спектр тока в цепи питания

По результатам измерений и расчетов заполняется табл. 3.

Таблица 3

6. Контрольные вопросы

1. Какими общими и внутренними параметрами характеризуется источник трехфазного напряжения?

2. Значение частоты пульсаций выпрямленного напряжения?

3. Как влияет индуктивность нагрузки на работу выпрямителя?

4. Чем объясняется появление гармоник в выходном напряжении выпрямителя?

5. Как определяются полная и активная мощности потребления выпрямителя?

6. Какой величиной характеризуется несинусоидальность тока?

7. Как выглядит внешняя характеристика выпрямителя?

8. Чем отличается синхронизация управляемого трехфазного выпрямителя от однофазного?

9. При каком угле управления напряжение на выходе выпрямителя станет равным нулю?

10. Как определяется среднее выпрямленное напряжение при a<60⁰ ?

11. Как определяется мощность искажений выпрямителя?

Рекомендуемая литература

1. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие.-СПб.:КОРОНА принт, 2001.-320с.

2. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. М.: Высшая школа, 1981. 532 с.

3. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2001. – 480 с.: ил.

4. Дьяконов В. MATLAB 6: учебный курс – СПб.: Питер, 2001. – 592 с.: ил.

5. Дьяконов В. SIMULINK 4. Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2002. – 528 с.: ил.

Поиск по сайту: