Автономные преобразователи 6-10. Исследование последовательнопараллельного автономного инвертора тока Цель работы
 Скачать 369.5 Kb.
|
|
Работа № 6 Исследование последовательно-параллельного автономного инвертора тока Цель работы Изучение электромагнитных процессов, внешних, регулировочных и энергетических характеристик последовательно-параллельного автономного инвертора тока (АИТ) при активной нагрузке. Задание 1. Собрать схему в соответствии с рис. 6.1. 2. Снять осциллограммы токов и напряжений на элементах схемы для заданных параметров. 3. Снять внешнюю С/н = F(7Н) и энергетические Pd= F(7Н), Рн = F(7Н), Г| = F(7Н) характеристики при постоянной частоте управления/для заданного напряжения Ud. Одновременно снять зависимость времени, предоставляемого на выключение тиристоров, ts = F (1ц). Определить при каких условиях происходит опрокидывание инвертора. 4. Снять регулировочную UH = Fif) и энергетические Pd = F(/), Ри = F(/), г) = Fif) характеристики последовательно-параллельного АИТ при заданных постоянных значениях сопротивления нагрузки Rhи напряжения Ud. 5. Исследовать влияние величины последовательной и параллельной коммутирующей емкости на внешнюю и энергетические характеристики последовательно-параллельного АИТ, повторив п.З при других значениях Стоси С Исходные данные Базовая точка (режим), для которой снимаются осциллограммы и через которую проходят снимаемые характеристики: напряжение источника питания Ud= 25 В; частота управления /= 1000 Гц; ток нагрузки 7Н = 0,25 А; коммутирующая емкость Стос = 2 мкФ, Сюшр= 2 мкФ. Базовая точка может быть изменена по указанию преподавателя. Методические указания 1. Собрать схему для исследования параллельного АИТ в соответствии с рис. 6.1. Дополнительные внешние соединения показаны штриховыми линиями. Ручку регулятора тока нагрузки RPв модуле «Нагрузка» (Н) установить в положение «0», соответствующее минимальному току нагрузки (максимальному активному сопротивлению нагрузки RH). Включить автомат QFI«Модуля питания стенда» (МПС). Включить тумблер «Сеть» в модуле «Измеритель мощности». Тумблером SA1 в модуле «Автономные инверторы» (АИ) включить питание системы управления. Ручкой потенциометра «Частота» установить заданную частоту/. Включить тумблер SA1 источника питания в модуле МПС. С помощью потенциометра RPIустановить заданное напряжение источника питания. Ручкой регулятора тока нагрузки RPв модуле «Нагрузка» (Н) установить заданный (базовый) режим. Проверить правильность установки частоты; 2. Снять осциллограммы токов и напряжений на элементах схемы для заданных параметров. а) снять осциллограмму тока на входе АИТ iA. Для этого канал С771 осциллографа подключить к шунту RSI(«вход» - гнездо Х4, корпус осциллографа «±» - гнездо Х5). Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы. По осциллограмме определить в каком режиме работает схема (непрерывный или прерывистый ток на входе АИТ); Определить масштабы по току и времени; б) снять осциллограммы тока на выходе вентильного моста /ВЫх и напряжения на нагрузке Ин при тех же заданных значениях для базового режима. Для этого канал С771 осциллографа подключить к шунту RS3 («вход» - гнездо XII, корпус осциллографа «_1_» - гнездо Х10), а вход канала СН2 - к гнезду Х18 (напряжение па нагрузке). Вход канала С/72 здесь и в дальнейшем подключается через делитель 1:10. Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы. Определить масштаб по напряжению, учтя коэффициент деления делителя, и сохранить масштабы по току и времени; в) снять осциллограммы напряжения на тиристоре uvrи тока через тиристор irrпри тех же заданных значениях для базового режима. Канал СН\ осциллографа подключить к шунту RS2 («вход» - гнездо Л"8, корпус осциллографа «J.» - гнездо Х9), а вход канала С772 - к гнезду XI(напряжение на тиристоре). Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы, сохранив масштабы по напряжению, току и времени;  Рис. 6.1. Принципиальная схема для исследования последовательно-параллельного 3. Снять внешнюю С/н = F(/н) и энергетические Pd= F {In), Ра = F(7Н), г\ = F(/н) характеристики при постоянной частоте управления/, для заданного напряжения Ud. Изменяя сопротивление нагрузки реостатом RF, фиксировать показания Ud, Id, С/н, /н, Рн- Показания занести в таблицу 6.1. Одновременно снять зависимость времени, предоставляемого на выключение тиристоров, Ц = F(7н). Определить при каких условиях происходит опрокидывание инвертора. Таблица 6.1
Повторить измерения при другом значении/, например,/ = 0,8/. Энергетические показатели рассчитать по следующим формулам: мощность на входе Pd =Ud ■ Id, (1) КПД r\=PjPd, (2) Характеристики для разных значений / строить в одних осях. Графики для мощностей Pdи Р„ строить в одних осях; 4. Снять регулировочную С/н = F (f) и энергетические Pd= F (/), Рн = F(/), r\ = F (J) характеристики параллельного АИТ при постоянном значении сопротивления нагрузки Рн и заданном напряжении Ud. Сопротивление Рн определить, установив заданный ток нагрузки /н (базовый режим), по формуле K=ujiH. (3) Изменяя частоту / ручкой «Частота» в диапазоне от заданного до 300 Гц. фиксировать показания приборов Ud, Id, С/н, Рн, Рн, а также с помощью осциллографа замерять ts. Показания занести в таблицу 5.2. Таблица 5.2
Повторить измерения при другой, например, вдвое большей величине активного сопротивления нагрузки Рн. Характеристики для разных значений Рнстроить в одних осях. Графики для мощностей Ра и Рн строить в одних осях; 5. Исследовать влияние величин коммутирующих емкостей на внешнюю и энергетические характеристики АИТ, повторив п. 3 при других значениях Стоси Сшар Ск. Для этого по указанию преподавателя конденсатор С в модуле «Нагрузка» подсоединить параллельно конденсатору С\ к гнездам Х\ 4, Х\ 5 или последовательно с конденсатором О, вместо перемычки к гнездам Х\5 Х\6. При этом изменяется параллельная емкость. Подсоединить конденсатор С параллельно конденсатору О к гнездам XI6, Х\ 9. при этом увеличится последовательная емкость. Выключить тумблер SA\ источника питания в модуле МПС. Тумблером SA1 в модуле «Автономные инверторы» (АИ) выключить питание системы управления. Выключить автомат QF\ «Модуля питания стенда». Содержание отчета Отчет должен содержать следующие пункты: а) наименование и цель работы; в) исходные данные, принципиальную схему силовых цепей; г) обработанные осциллограммы; д) результаты экспериментальных исследований и проведенных по ним расчетов, помещенные в соответствующие таблицы; с) построенные характеристики (регулировочные, внешние и энергетические); з) выводы по работе: • объяснить подъем внешней характеристики в области малых токов; • объяснить вид регулировочной характеристики; • объяснить зависимость КПД от тока нагрузки; • пояснить, от чего происходит опрокидывание инвертора; • пояснить влияние последовательной и параллельной коммутирующей емкости на характеристики. Контрольные вопросы 1. В чем отличие ведомого и автономного инвертора? 2. По каким признакам классифицируются автономные инверторы? 3. Как изменить частоту выходного напряжения АИТ? 4. Каково назначение элементов Ск, Lrfв автономных инверторах тока? 5. Почему выходное напряжение в АИТ может быть больше, чем входное? 6. Как снимаются регулировочные характеристики АИТ? 7. Что такое опрокидывание инвертора и каковы его причины? Как прервать аварийный ток при опрокидывании инвертора? 8. От каких параметров и как зависит время Г§ в последовательно-параллельном АИТ? 9. Как определить КПД АИТ? 10. Какой аварийный режим возникает при сбросе нагрузки до холостого хода в последовательно-параллельном АИТ? Работа № 7 Исследование последовательного резонансного |