Порядок проведения лабораторной работы

Исследование трехфазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с обратным диодом по п. 3.1 содержание работы проводится на виртуальной установке (рис. 6.4.1.), подробное описание которой приведено выше.

Рис. 6.4.5. Параметры моделирования

Параметры источника питания, нагрузки и тиристорного моста задаются преподавателем. При самостоятельном изучении их целесообразно задать такими же, как на рис. 6.1.6, лаб. раб. №1 и рис. 6.2.2, лаб. раб. №2 и рис. 6.4.2. Параметры моделирования задаются на вкладке Simulation/Parameters (рис. 6.4.5). 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.

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. 6.4.1.

Табл. 6.4.1

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. 6.4.6).

В графическом окне блока Multimeter (рис. 6.4.7) наблюдаются и определяются максимальные напряжение и ток тиристора управляемого выпрямителя.

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_H(Вт).

Рис. 6.4.6. Ток питания, ток нагрузки и напряжения на нагрузке УВ

Рис. 6.4.7. Напряжение и ток тиристора УВ

Потери в тиристоре УВ рассчитываются по выражению:

P_T = U_f I_TO + I_T² R_on .

По результатам табл. 6.4.1 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 трехфазного выпрямителя по п. 3.2 содержание лабороторной работы осуществляется на модели (рис. 6.4.1) при одном значении противо-э.д.с. (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. 6.4.2.

Табл. 6.4.2

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_4, можно просмотреть исследуемый сигнал (рис. 6.4.8).

В данном случае записано два последних периода исследуемого сигнала, о чем уже говорились выше. Спектральный состав тока показан на рис. 6.4.9. Для определения абсолютных значений гармонических составляющих в амперах следует воспользоваться формулой:

где  – амплитуда тока υ-ой гармоники в амперах, у₁,у_υ – значения, определенные из рис. 6.4.9, I₁(1)_max – ток, считанный с дисплея в амперах.

Рис. 6.4.8. Ток питания УВ

По результатам измерений и расчетов заполняется таблица 6.4.3.

Табл. 6.4.3

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 №5