Порядок проведения лабораторной работы

5.1. Исследование однофазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с обратным диодом по п. 3.1 содержание работы проводится на виртуальной установке (рис. 6.3.1.), подробное описание которой приведено выше.

Параметры источника питания, трансформатора, нагрузки и тиристорного моста задаются преподавателем. При самостоятельном изучении их целесообразно задать такими же, как на рис. 6.1.2, 6.1.3, 6.1.6, лаб. раб. №1 и рис. 6.3.2. Параметры моделирования задаются на вкладке Simulation/Parameters (рис. 6.3.5). 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. 6.3.5. Окно настройки параметров моделирования

При снятии внешних характеристик параметры R, L нагрузки остаются без изменений, изменяется противо-э.д.с. нагрузки от – 100 В до 0 В с шагом 20 В. Внешние характеристики снимаются для трех значений угла управления выпрямителем (α=0⁰,40⁰,60⁰).

При этом моделирование проводится для каждого значения противо-э.д.с. и угла управления. Результаты моделирования заносятся в табл. 6.3.1.

Табл. 6.3.1

Амплитуда первой гармоники в источнике питания и начальная фаза этого тока определяются по показаниям Display1, ток и напряжение на нагрузке определяются по пакозаниям Display. Мгновенные значения этих величин можно наблюдать на экране осциллоскопа (рис. 6.3.6).

В графическом окне блока Multimeter (рис. 6.3.7) наблюдаются и определяются максимальные напряжение и ток тиристора управляемого выпрямителя. Средний І_Т0 и эффективный І_Т ток тиристора определеяются по показаниям Display 2.

Рис. 6.3.6. Мгновенные токи и напряжение управляемого выпрямителя

Рис. 6.3.7. Напряжения и ток на тиристоре УВ

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

Мощность в нагрузке определяется по выражению:

P_H=U_HI_пр(Вт).

Потери в тиристоре УВ рассчитываются по выражению:

P_H=U_HI_пр(Вт).

По результатам табл. 6.3.1 строятся:

· внешняя (нагрузочная) характеристика управляемого выпрямителя U_H=f(I_H);

· энергетические характеристики управляемого выпрямителя S₁(1), P₁(1), P_T=f(P_H);

· энергетические характеристики управляемого выпрямителя I₁(1)_max, I_T0, I_T=f(I_H).

Исследование  регулировочной характеристики управляемого однофазного выпрямителя по п. 3.2 содержание лабороторной работы осуществляется на модели (рис. 6.3.1) при одном значении противо эдс (задается преподавателем) и изменении угла управления от 0 до 180 градусов с шагом 20 градусов. Моделирование осуществляется при каждом значении угла управления, при этом заполняется табл. 6.3.2.

Табл. 6.3.2

Исследование спектрального состава тока потребления управляемым выпрямителем осуществляется при одном значении угла управления (задается преподавателем) в пакете расширения Signal Processing Toolbox. Подробное описание интерактивных средств этого пакета расширения было дано в гл. 1, гл. 3. Используя средства просмотра сигнала, записанного в рабочую область под именем Lab_6_3, можно просмотреть исследуемый сигнал (рис. 6.3.8).

Рис. 6.3.8. Ток и цепи питания УВ

В данном случае записано два последних периода исследуемого сигнала, о чем уже говорились выше. Спектральный состав тока показан на рис. 6.3.9. Для определения абсолютных значений гармонических составляющих в амперах следует воспользоваться формулой:

где υ – номер гармоники, I₁(υ), амплитуда тока υ-ой гармоники в амперах, у₁,у_υ – значения, определенные из рис. 6.3.9, I₁(1)_max – ток, считанный с дисплея в амперах. По результатам измерений и расчетов заполняется таблица 6.3.3.

Табл. 6.3.3

Рис. 6.3.9. Спектр тока питания УВ

Содержание отчета

6.1. Схема виртуальной установки.

6.2. Выражения для расчета основных характеристик.

6.3. Нагрузочная характеристика.

6.4. Энергетические характеристики.

6.5. Регулировачная характеристика.

6.6. Спектральный состав тока потребления.

6.7. Выводы по работе.

Лабораторная работа №4