Отчет по лабораторной работе 2 Исследование зависимых инверторов
 Скачать 3.58 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина» Кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок. Отчет по лабораторной работе №2 Исследование зависимых инверторов Выполнили: ст. гр. 3-31хх Мукилу Б.ж Проверил: Ст. преподаватель Захаров М. А. Цель работы: исследовать трехфазный и однофазный инверторы. Основные этапы работы: Снятие естественной внешней характеристики  Определение параметров зависимых инверторов; Автоматическое управление режимом работы инвертора; Анализ процессов при опрокидывании однофазного мостового зависимого инвертора. Снятие естественной внешней характеристики  Электрическая схема соединения, используемые в эксперименте:  Рис. 1. Схема для определения естественной входной характеристики трехфазного мостового зависимого инвертора Порядок проведения эксперимента: Убедились, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания. Соединили гнезда <<ТК>> источника G1. Соединили гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом <<РЕ>> источника G1. Соединили вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителями. Соединили аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединения, приведенной в рис. 1. Переключатели реостата А10 установили в положении <<100 Ом>>. Переключатели дросселей А11 установили в положении <<3 Гн>>. Переключатели номинальных фазных напряжений вторичных полуобмоток трансформаторов А3 и А4 установили в положении <<73 В>>. Регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 повернули против часовой стрелки до упора. Включили выключатель <<СЕТЬ>> преобразователя А8. Вращая регулировочную рукоятку преобразователя А8, установили по его индикатору желаемое значение угла управления  .Нажали кнопку <<3Ф ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ>> на лицевой панели преобразователя А8 и удерживали ее до тех пор, пока не загорелся расположенный рядом с ней светодиод. Включили выключатель СЕТЬ блока мультиметров Р1. Включили источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе сигнализировали светящиеся лампочки. Включили выключатель СЕТЬ блока автотрансформатора А13. Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 по часовой стрелке, добиться появления входного тока  (ток контролируется по амперметру Р.1.2), то есть запуска инвертора А8.Продолжая вращать регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 в ту же сторону, увеличили входной ток инвертора А8 ( не превышая 1 А). записали показания вольтметра Р.1.1 и амперметра Р.1.2 в таблицы 1 и 2.Таблица 1. Результаты измерений 
 Рис. 2. Зависимость , при Таблица 2. Результаты измерений 
 Рис. 3. Зависимость , при Определение параметров зависимых инверторов: Электрическая схема соединения блоков аппаратуры, используемые в эксперименте:  Рис. 4. Схема для определения параметров и показателей, характеризующих работу трехфазного мостового зависимого инвертора (начало).  Рис. 5. Схема для определения параметров и показателей, характеризующих работу трехфазного мостового зависимого инвертора (окончание). Порядок проведения эксперимента: 1. Убедились, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания. 2. Соединили гнезда <<ТК>> источника G1. 3. Соединили гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом <<РЕ>> источника G1. 4. Соединили вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителями. 5. Соединили аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединения, приведенной в рис. 4 и 5. 6. Переключатели реостата А10 установили в положении <<50 Ом>>. 7. Переключатели дросселей А11 установили в положении <<3 Гн>>. 8. Переключатели номинальных фазных напряжений вторичных полуобмоток трансформаторов А3 и А4 установили в положении <<73 В>>. Тумблеры делителей напряжения коннектора А18 установили в положение <<1:1>>. Привели в рабочее состояние персональный компьютер А19, вошли в каталог с программным обеспечением учебного комплекса и запустили прикладную программу <<ВП Преобразовательная техника.exe>>. Включили выключатель <<СЕТЬ>> блока датчиков тока и напряжения А17. Регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 повернуть против часовой стрелки до упора. Включили выключатель <<СЕТЬ>> преобразователя А8. Вращая регулировочную рукоять преобразователя А8, установили по его индикатору желаемое значение угла управления равное 130 и 140 эл, град.Нажали кнопку <<3Ф ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ>> на лицевой панели преобразователя А8 и удерживали ее до тех пор, пока не загорелся расположенный рядом с ней светодиод. Включили выключатель СЕТЬ блока мультиметров Р1, Р2. Включили источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе сигнализировали светящиеся лампочки. Включили выключатель <<СЕТЬ>> автотрансформатора А13. Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 по часовой стрелке, добились появления входного тока (ток контролировали по амперметру Р1.2), то есть запуск инвертора.Выбрать режим работы каналов запущенной программы, а именно: переключатель режима работы каналов входов АСН0-АСН8, АСН2-АСН10 и АСН4-АСН12 установить в положение <<3А/3В>>, входов АСН1-АСН9, АСН3-АСН11 и АСН5-АСН13- в положение <<600В/3В>>. В главном меню программы выбрать пункт <<Параметры преобразователей>>. В раскрывшемся списке нового окна выбрать пункт <<Параметры инвертора>>. На экране отобразятся рассчитанные параметры(1 значение- при угле управления равное 130 эл, град, а второе- при угле управления равное 140 эл, град), а именно:- коэффициент полезного действия инвертора  ,Где  активная мощность, отдаваемая инвертором в сеть переменного тока, Вт;  активная мощность, потребляемая инвертором от источника постоянного тока, Вт;- коэффициент мощности инвертора  ,Где  полная мощность, отдаваемая инвертором в сеть переменного тока, В*А:-коэффициент искажения кривой тока, отдаваемого инвертором в сеть переменного тока  ,Где I,  действующиезначения тока, отдаваемого инвертором в сеть переменного тока и его первой гармоники, А;-коэффициент пульсации выпрямленного напряжения  ,Где  действуещее значение переменной составляющей выпрямленного напряжения, В; среднее значение выпрямленного напряжения, В.Завершив эксперимент, отключить от сети питания блоки А8, А13, А17, Р1, Р2, G1. Полученные данные при α=130  Полученные данные при α=140  Автоматическое управление режимом работы инвертора; Электрическая схема соединения блоков аппаратуры, используемые в эксперименте:  Рис. 6. Автоматическое управление режимом работы трехфазного мостового инвертора(начало).  Рис.7. Автоматическое управление режимом работы трехфазного мостового инвертора(окончание). Порядок проведения эксперимента: 1. Убедились, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания. 2. Соединили гнезда <<ТК>> источника G1. 3. Соединили гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом <<РЕ>> источника G1. 4. Соединили вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителями. 5. Соединили аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединения, приведенной в рис. 6 и 7. 6. Переключатели реостата А10 установили в положении <<50 Ом>>. 7. Переключатели дросселей А11 установили в положении <<3 Гн>>. 8. Переключатели номинальных фазных напряжений вторичных полуобмоток трансформаторов А3 и А4 установили в положении <<73 В>> и <<127 В>>. 9. Регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 повернуть против часовой стрелки до упора. 10. Тумблеры делителей напряжения коннектора А18 установили в положение <<1:1>>. 11. Привели в рабочее состояние персональный компьютер А19, вошли в каталог с программным обеспечением учебного комплекса и запустили прикладную программу <<Управление инвертором.exe>>. 12.Включили выключатели СЕТЬ тиристорного преобразователя, или регулятора А8, блока мультимитров Р1, блоков датчиков тока и напряжения А17, блока ввода-вывода цифровых сигналов А22, регулируемого автотрансформатора А13. 13.Включили источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе сигнализировали светящиеся лампочки. 14.Нажали кнопку <<3Ф ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ>> на лицевой панели преобразователя А8 и удерживали ее до тех пор, пока не загорелся расположенный рядом с ней светодиод. 15.Для начала сбора данных нажали на виртуальную кнопку Запустить управление на экране компьютера. 16. Вращая регулировочную рукоятку тиристорного преобразователя А8, установили угол управления тиристоров, равный 150 эл. град. 17.Вращая рукоятку автотрансформатора А13, плавно увеличивали его напряжение до тех пор, пока инвертор не запустится. Момент запуска мы установили по появлению тока, отображаемого амперметром Р1.2, и по характерной форме напряжения на тиристоре. Осциллограмму этого напряжения наблюдали на компьютере.  Рис. 8. Осциллограмма напряжения при 150 эл.град. 18.Вращая регулировочную рукоятку тиристорного преобразователя А8, изменяли угол управления тиристоров и наблюдали на экране компьютера А19 и дисплеях амперметра Р1.2 и вольтметра Р1.1 процесс изменения значений выпрямленного тока и напряжения  тиристорного преобразователя А8 (трехфазного мостового инвертора), а также формы напряжения на тиристоре, осциллограмма которого отображается на экране. Рис. 9. Осциллограмма напряжения при 140 эл.град 19.Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А13, также наблюдали изменения режимных параметров трехфазного мостового инвертора. 20.Изменяя сопротивление реостата А10, наблюдали изменение параметров текущего режима работы инвертора. 21. Регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 установили в крайнее против часовой стрелки положение. Нажали на виртуальную кнопку <<Остановить управление>> на экране компьютере. 22. Перевели тиристорный преобразователь А8 в режим автоматического управления, нажав на кнопку <<АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ>> на его лицевой панели. 23.Нажали кнопку <<3Ф ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ>> на лицевой панели преобразователя А8 и удерживали ее до тех пор, пока не загорится расположенный рядом с ней светодиод. 24. Задали параметры режима, для чего нажали на соответствующую виртуальную кнопку или выбрать нужный пункт из главного меню программы. 25. Запустили программу управления тиристорным преобразователем, нажав на виртуальную кнопку <<Запустить управление>> на экране компьютера. 26. Вращая рукоятку автотрансформатора А13, плавно увеличивали его напряжение до тех пор, пока инвертор не запустится. Момент запуска мы установили по появлению тока, отображаемого амперметром Р1.2, и по характерной форме напряжения на тиристоре. Осциллограмму этого напряжения наблюдали на компьютере. 27. Изменили параметры входной характеристики инвертора путем <<перетаскивания>> ее узловых точек или путем задания числовых значений координат узловых точек в соответствующих полях ввода программы. По окончании ввода этих значений нажать клавишу < 28. Остановили управление, нажав на виртуальную кнопку Остановить управление на экране компьютера. Изменили какие-нибудь параметры управления (например, параметры настройки ПИД-регулятора). Запустили управление вновь и наблюдали изменения его качества. 29. При работе с программой следует пользоваться ее возможностями: -масштаб по вертикальной оси графика внешней характеристики инвертора можно изменять, нажимая на виртуальные кнопки, расположенные рядом с осью. -соответствие цвета узловых точек внешней характеристики и надписей, относящиеся к ним. -масштабирование осциллограммы напряжения производится путем нажатия и удерживания на графике левой кнопки мыши и перемещение манипулятора слева направо и сверху вниз; возврат к начальному масштабу осуществляется обратным перемещением манипулятора – справа налево и снизу вверх. -двигать график осциллограммы напряжения относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на нем правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону. 30. Завершив эксперимент, отключили от сети питания блоки А8, А17, А22, А13, Р1, G1. Регистрация и отображение параметров при опрокидывании однофазного мостового зависимого инвертора. Электрическая схема соединения блоков аппаратуры, используемые в эксперименте: Рис. 10. Регистрация и отображение параметров при опрокидывании однофазного мостового зависимого инвертора (начало).  Рис. 11. Регистрация и отображение параметров при опрокидывании однофазного мостового зависимого инвертора (окончание). Порядок проведения эксперимента: 1. Убедились, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания. 2. Соединили гнезда <<ТК>> источника G1. 3. Соединили гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом <<РЕ>> источника G1. 4. Соединили вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителями. 5. Соединили аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединения, приведенной в рис. 8 и 9. 6. Переключатели реостата А10 установили в положении <<70 Ом>>. 7. Переключатели дросселей А11 установили в положении <<3 Гн>>. 8. Переключатели номинальных фазных напряжений вторичных полуобмоток трансформаторов А3 и А4 установили в положении <<73 В>> и <<127 В>>.. Регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 повернули против часовой стрелки до упора. Тумблеры делителей напряжения коннектора А18 установили в положение <<1:1>>. Включили выключатели СЕТЬ тиристорного преобразователя, или регулятора А8, блока мультимитров Р1, блоков датчиков тока и напряжения А17, регулируемого автотрансформатора А13. Включили источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе сигнализировали светящиеся лампочки. Нажали кнопку <<3Ф ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ>> на лицевой панели преобразователя А8 и удерживали ее до тех пор, пока не загорелся расположенный рядом с ней светодиод. Вращая регулировочную рукоять преобразователя А8, установили по его индикатору желаемое значение угла управления равное 150 эл, град.Привели в рабочее состояние персональный компьютер А19, вошли в каталог с программным обеспечением учебного комплекса и запустили прикладную программу <<Опрокидывание инвертора.exe>>. Задали параметры записи, нажав на соответствующую виртуальную кнопку. Для начала сбора данных нажали на виртуальную кнопку <<Начать запись>> на экране компьютера. Вращая по часовой стрелке рукоятку автотрансформатора А13, плавно увеличивали его выходное напряжение до тех пор, пока сбор данных не прекратился. Сразу после этого отключили выключатель СЕТЬ автотрансформатора А13 и повернули его регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора Изучили переходный процесс по осциллограммам токов и напряжений, которые отобразились на экране компьютера:  Рис.12. Осциллограмма токов и напряжения при 150 эл.град. При работе с программой следует пользоваться ее возможностями: -масштабирование осциллограмм производится путем нажатия и удерживания на графике левой кнопки мыши и перемещение манипулятора слева направо и сверху вниз; возврат к начальному масштабу осуществляется обратным перемещением манипулятора – справа налево и снизу вверх. -двигать график осциллограммы напряжения относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на нем правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону. -использовать (для удобства определения значений величин) отображающиеся на экране текущие координаты указателя мыши. Завершив эксперимент, отключили от сети питания блоки А8, А17, Р1, G1. Вывод: в результате лабораторной работы мы исследовали трехфазные и однофазные инверторы, снимали входные характеристики и строили по ним графики, определяли параметры зависимых инверторов в трехфазной схеме, управляли режимом работы инвертора и проводили анализ процессов при опрокидывании однофазного мостового зависимого инвертора. |