Автономные преобразователи 6-10. Исследование последовательнопараллельного автономного инвертора тока Цель работы

• Название: Исследование последовательнопараллельного автономного инвертора тока Цель работы
• Дата: 28.04.2023
• Размер: 369.5 Kb.
• Имя файла: Автономные преобразователи 6-10.doc
• Тип: Исследование; #1095693
• страница: 3 из 5

Задание

1. Собрать схему в соответствии с рис. 8.1.

2. Снять осциллограммы токов и напряжений на элементах схемы для заданных параметров.

3. Снять внешнюю U_H= F(7_Н) и энергетические P_d= F(7_Н), Р_н= F(7_Н), т) = F(7_Н) характеристики при постоянной частоте управления/для заданного напряжения U_d. Одновременно снять зависимость времени, предоставляемого на выключение тиристоров, ti = F(7_Н). Определить при каких условиях происходит опрокидывание инвертора.

4. Снять регулировочную U_H = F(/) и энергетические P_d = F(/), Р_н = F(У), т) = F (J) характеристики последовательно-параллельного резонансного автономного инвертора при заданных постоянных значениях сопротивления нагрузки R_nи напряжения U_d.

5. Исследовать влияние величины последовательной и параллельной коммутирующей емкости на внешнюю и энергетические характеристики последовательно-параллельного РАИ, повторив п.З при других значениях С_кпоси С

Исходные данные

Базовая точка (режим), для которой снимаются осциллограммы и через которую проходят снимаемые характеристики:

напряжение источника питания U_d= 25 В;

частота управления /= 800 Гц;

ток нагрузки 7_Н = 0,25 А;

коммутирующие емкости С„_юс = 2 мкФ, С_ашр= 2 мкФ.

Базовая точка может быть изменена по указанию преподавателя.

Методические указания

1. Собрать схему для исследования параллельного РАИ в соответствии с рис. 8.1. Дополнительные внешние соединения показаны штриховыми линиями.

Ручку регулятора тока нагрузки RPв модуле «Нагрузка» (Н) установить в положение «0», соответствующее максимальному току нагрузки (минимальному активному сопротивлению нагрузки R_H).

Включить автомат QFI«Модуля питания стенда» (МПС). Включить тумблер «Сеть» в модуле «Измеритель мощности». Тумблером SA\ 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 RP\ установить 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 и на входе РАИ. Для этого канал С771 осциллографа подключить к шунту RS) («вход» - гнездо Х4, корпус осциллографа «_1_» - 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 /,_Ь1Х и напряжения на нагрузке ин при тех же заданных значениях для базового режима. Для этого канал (7/1 осциллографа подключить к шунту RS3 («вход» - гнездо XII, корпус осциллографа «_1_» - гнездо Х10), а вход канала СН2 - к гнезду Л18 (напряжение на нагрузке). Вход канала С772 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 ип и тока через тиристор ivrпри тех же заданных значениях для базового режима. Канал СНА осциллографа подключить к шунту RS2 («вход» - гнездо Х8, корпус осциллографа «_1_» - гнездо Х9), а вход канала СН2 - к гнезду XI(напряжение на тиристоре). Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы, сохранив масштабы по напряжению, току и времени.



Рис. 8.1. Принципиальная схема для исследования последовательно-параллельного

3. Снять внешнюю Uh= F(7н) и энергетические P_d= F(У_н), Рн = F (1н), т| = F (/_н) характеристики при постоянной частоте управления/у для заданного напряжения U_d. Изменяя сопротивление нагрузки реостатом RP, фиксировать показания Ud, Id, Uh, 1н, Рн. Показания занести в таблицу 8.1. Одновременно снять зависимость времени, предоставляемого на выключение тиристоров, и = F(7_Н)- Определить при каких условиях происходит опрокидывание инвертора.

Таблица 8.1

							Примечание
ud, в							/- Гц
Id, A
Ра Вт
С/н, В
Л, А
Л, Вт
7
£>■ ]

Повторить измерения при другом значении/, например,/ = 0,8//.

Энергетические показатели рассчитать по следующим формулам:

мощность на входе P_d =U_d ■ I_d, (1)

КПД r)=PjP_d, (2)

Характеристики для разных значений / строить в одних осях. Графики для мощностей P_dи Р_нстроить в одних осях;

4. Снять регулировочную С/_н = F(/) и энергетические P_d= F(/), Р_н ⁼ -F (/), Л = F (/) характеристики последовательно-параллельного РАИ при постоянном значении сопротивления нагрузки Рн и заданном напряжении U_d.

Сопротивление R_Hопределить, установив заданный ток нагрузки /_н (базовый режим), по формуле

R_K=UJI„. (3)

Изменяя частоту / ручкой «Частота» в диапазоне от заданного до 300 Гц, фиксировать показания приборов U_d, Id, Uh, h, Рн, а также с помощью осциллографа замерять t_s. Показания занести в таблицу 8.2.

Таблица 8.2

/Гц							Примечание
£4 В							Rh, = Ом
/* А
Ра Вт
Ун, В
/„,А
Р„,Вт
л
fc

Повторить измерения при другой, например, вдвое большей величине активного сопротивления нагрузки R_H. Характеристики для разных значений R_Hстроить в одних осях. Графики для мощностей P_dи Р_нстроить в одних осях.

5. Исследовать влияние величин коммутирующих емкостей на внешнюю и энергетические характеристики последовательно-параллельного РАИ, повторив п. 3 мри других значениях С„_юси С_ктр С_к. Для этого по указанию преподавателя конденсатор С в модуле «Нагрузка» подсоединить параллельно конденсатору CIк гнездам XI4, XI5 или последовательно с конденсатором С1, вместо перемычки к гнездам Х15 XI6. При этом изменяется параллельная емкость. Подсоединить конденсатор С параллельно конденсатору CIк гнездам XI6, XI9, при этом увеличится последовательная емкость.

Выключить тумблер SA1 источника питания в модуле МПС. Тумблером SA\ 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;

е) построенные характеристики (регулировочные, внешние и энергетические): з) выводы по работе:

• объяснить вид внешней характеристики;

• 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. По каким признакам классифицируются автономные инверторы?

2. Как изменить частоту выходного напряжения РАИ?

3. Каково назначение элементов С_к, brfв РАИ?

4. Объясните вид внешних характеристик последовательно-параллельного

РАИ.

5. Как снимаются регулировочные характеристики РАИ?

6. Как зависит напряжение на выходе РАИ от частоты?

7. Как определить КПД РАИ?

8. Какой аварийный режим возникает при сбросе нагрузки до холостого хода в последовательно-параллельном РАИ?

Работа № 9 Исследование автономного инвертора напряжения