МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
ИНСТИТУТ НЕПРИРЫВНОГО И ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КАФЕДРА ЭЛЕКТРОМЕХАНИКИ И РОБОТОТЕХНИКИ
ОЦЕНКА
Ассистент
|
должность, уч. степень, звание
|
М.Э. Создателева
|
инициалы, фамилия
| ПРЕПОДОВАТЕЛЬ
Лабораторная работа №1
Исследование трехфазных управляемых выпрямителей
По дисциплине: «Промышленная электроника»
А.А. Козырев
|
инициалы, фамилия
| РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ
СТУДЕНТ ГР.№
Санкт-Петербург 2023
Цель работы: Исследование характеристик и электромагнитных процессов управляемых выпрямителей, выполненных по трехфазной однотактной схеме (kт=1, m2=3) при работе на активную, активно-индуктивную нагрузку и активно – индуктивную нагрузку с противо-ЭДС.
Описание лабораторной установки:
Рисунок 1 – Тиристорный преобразователь и нагрузка.
В комплект лабораторной установки входят следующие модули: «Тиристорный преобразователь» (ТП), «Нагрузка», «Модуль питания», «Измеритель мощности», «Модуль измерительный», «Мультиметры» и двухканальный осциллограф. На мнемосхеме изображены трансформатор TV и реверсивный тиристорный преобразователь (ТП), состоящий из комплекта «Вперед» (UZ1) и комплекта «Назад» (UZ2). С помощью тумблера ЅА1 устанавливаются заданные параметры трансформатора (фактически подключаются дополнительные реакторы).
Используемые формулы:
Рd = Ud* Id (3.1)
Р1 = 3 *Р1ф (3.2)
S1 = 3 * S1ф (3.3)
χ = Р1 /S1 (3.4)
η = Рd / Р1 (3.5)
 (3.6)
φт = α + γт / 2 (3.7)
Измерения и результаты вычислений:
|
RН, Ом
|
100
|
200
|
400
|
600
|
1000
|
1600
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
220
|
220
|
220
|
220
|
220
|
220
|
I1ф, А
|
0,23
|
0,14
|
0,09
|
0,08
|
0,07
|
0,07
|
Р1ф, Вт
|
23
|
14
|
8
|
6
|
5
|
4
|
S1Ф, ВА
|
50
|
30
|
19
|
17
|
15
|
15
|
cos φ
|
0,68
|
0,63
|
0,55
|
0,48
|
0,42
|
0,36
|
φ э
|
47
|
50
|
57
|
60
|
65
|
70
|
U2Ф, В
|
46
|
46
|
47
|
48
|
48
|
49
|
Ud, В
|
51,2
|
52,8
|
53,9
|
54,3
|
54,4
|
54,7
|
Id, А
|
1,0
|
0,54
|
0,26
|
0,20
|
0,10
|
0,07
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
51,2
|
28,512
|
14,014
|
10,86
|
5,44
|
3,829
|
Р1, Вт
|
69
|
42
|
24
|
18
|
15
|
12
|
S1, ВА
|
150
|
90
|
57
|
51
|
45
|
45
|
χ
|
0,46
|
0,466
|
0,421
|
0,352
|
0,333
|
0,266
|
η
|
0,742
|
0,678
|
0,583
|
0,603
|
0,362
|
0,319
|
γ т
|
0,361
|
0,2571
|
0,1678
|
0,1424
|
0,0943
|
0,075
|
φт
|
0,215
|
0,1634
|
0,1188
|
0,1061
|
0,082
|
0,0724
|
Таблица 1 – Внешняя характеристика управляемого выпрямителя при активной нагрузке, α=2°
|
RН, Ом
|
100
|
200
|
400
|
600
|
1000
|
1600
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
222
|
222
|
222
|
222
|
222
|
222
|
I1ф, А
|
0,20
|
0,13
|
0,09
|
0,08
|
0,08
|
0,07
|
Р1ф, Вт
|
18
|
11
|
7
|
5
|
4
|
4
|
S1Ф, ВА
|
44
|
28
|
20
|
17
|
17
|
15
|
cos φ
|
0,57
|
0,52
|
0,45
|
0,39
|
0,36
|
0,30
|
φ э
|
55
|
57
|
64
|
65
|
68
|
70
|
U2Ф, В
|
49
|
49
|
49
|
49
|
49
|
49
|
Ud, В
|
38,6
|
39,8
|
40,6
|
40,8
|
40,8
|
40,9
|
Id, А
|
0,70
|
0,40
|
0,20
|
0,15
|
0,10
|
0,05
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
27,02
|
15,92
|
8,12
|
6,12
|
4,08
|
2,045
|
Р1, Вт
|
54
|
33
|
21
|
15
|
12
|
12
|
S1, ВА
|
132
|
84
|
60
|
51
|
51
|
45
|
χ
|
0,4091
|
0,3929
|
0,35
|
0,2941
|
0,2353
|
0,2667
|
η
|
0,5004
|
0,4824
|
0,3867
|
0,408
|
0,34
|
0,1704
|
γ т
|
0,0692
|
0,0403
|
0,0206
|
0,0156
|
0,0106
|
0,0056
|
φт
|
0,8196
|
0,8052
|
0,7953
|
0,7928
|
0,7903
|
0,7878
|
Таблица 2 – Внешняя характеристика управляемого выпрямителя при активной нагрузке, α=45°
|
RН, Ом
|
100
|
200
|
400
|
600
|
1000
|
1600
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
222
|
222
|
222
|
222
|
222
|
222
|
I1ф, А
|
0,22
|
0,14
|
0,10
|
0,08
|
0,08
|
0,07
|
Р1ф, Вт
|
21
|
13
|
8
|
6
|
5
|
4
|
S1Ф, ВА
|
51
|
31
|
22
|
17
|
17
|
15
|
cos φ
|
0,64
|
0,61
|
0,52
|
0,45
|
0,39
|
0,34
|
φ э
|
48
|
53
|
57
|
61
|
65
|
70
|
U2Ф, В
|
48
|
48
|
48
|
49
|
49
|
49
|
Ud, В
|
51,8
|
53,5
|
54,6
|
54,9
|
55,1
|
55,4
|
Id, А
|
0,90
|
0,52
|
0,26
|
0,18
|
0,10
|
0,07
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
46,62
|
27,82
|
14,196
|
9,882
|
5,51
|
3,878
|
Р1, Вт
|
63
|
39
|
24
|
18
|
15
|
12
|
S1, ВА
|
153
|
93
|
66
|
51
|
51
|
45
|
χ
|
0,4118
|
0,4194
|
0,3636
|
0,3529
|
0,2941
|
0,2667
|
η
|
0,74
|
0,7133
|
0,5915
|
0,549
|
0,3673
|
0,3232
|
γ т
|
0,3333
|
0,2458
|
0,1658
|
0,1322
|
0,0931
|
0,075
|
φт
|
0,2015
|
0,1577
|
0,1177
|
0,1009
|
0,0814
|
0,0723
|
Таблица 3 – Внешняя характеристика управляемого выпрямителя при активно - индуктивной нагрузке, α=2°
|
RН, Ом
|
100
|
200
|
400
|
600
|
1000
|
1600
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
222
|
222
|
222
|
222
|
222
|
222
|
I1ф, А
|
0,18
|
0,12
|
0,09
|
0,08
|
0,08
|
0,07
|
Р1ф, Вт
|
14
|
9
|
6
|
5
|
4
|
4
|
S1Ф, ВА
|
39
|
26
|
19
|
17
|
17
|
15
|
cos φ
|
0,46
|
0,42
|
0,40
|
0,39
|
0,33
|
0,32
|
φ э
|
62
|
64
|
65
|
68
|
70
|
70
|
U2Ф, В
|
48
|
48
|
48
|
49
|
49
|
49
|
Ud, В
|
37,0
|
38,0
|
38,8
|
39,6
|
40,3
|
40,5
|
Id, А
|
0,65
|
0,36
|
0,20
|
0,15
|
0,08
|
0,05
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
24,05
|
13,68
|
7,76
|
5,94
|
3,224
|
2,025
|
Р1, Вт
|
42
|
27
|
18
|
15
|
12
|
12
|
S1, ВА
|
117
|
78
|
57
|
51
|
51
|
45
|
χ
|
0,359
|
0,3462
|
0,3158
|
0,2941
|
0,2353
|
0,2667
|
η
|
0,5726
|
0,5067
|
0,4311
|
0,396
|
0,2687
|
0,1688
|
γ т
|
0,0799
|
0,0452
|
0,0256
|
0,019
|
0,0104
|
0,0067
|
φт
|
0,8249
|
0,8076
|
0,7978
|
0,7945
|
0,7902
|
0,7884
|
Таблица 4 – Внешняя характеристика управляемого выпрямителя при активно - индуктивной нагрузке, α=45°
|
RН, Ом
|
100
|
200
|
400
|
600
|
1000
|
1600
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
220
|
221
|
221
|
221
|
221
|
221
|
I1ф, А
|
0,20
|
0,12
|
0,08
|
0,07
|
0,07
|
0,06
|
Р1ф, Вт
|
20
|
12
|
8
|
6
|
5
|
3
|
S1Ф, ВА
|
44
|
26
|
17
|
15
|
13
|
13
|
cos φ
|
0,64
|
0,63
|
0,56
|
0,54
|
0,51
|
0,37
|
φ э
|
49
|
50
|
55
|
57
|
60
|
66
|
U2Ф, В
|
45
|
46
|
46
|
46
|
46
|
47
|
Ud, В
|
49,6
|
51,6
|
53,3
|
53,9
|
54,3
|
54,8
|
Id, А
|
0,85
|
0,50
|
0,27
|
0,19
|
0,10
|
0,06
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
42,16
|
25,8
|
14,391
|
10,241
|
5,43
|
3,288
|
Р1, Вт
|
60
|
36
|
24
|
18
|
15
|
9
|
S1, ВА
|
132
|
78
|
51
|
45
|
39
|
39
|
χ
|
0,4545
|
0,4615
|
0,4706
|
0,4
|
0,3846
|
0,2308
|
η
|
0,7027
|
0,7167
|
0,5996
|
0,5689
|
0,362
|
0,3653
|
γ т
|
0,2901
|
0,2042
|
0,1351
|
0,1055
|
0,0655
|
0,0431
|
φт
|
1,017
|
0,9741
|
0,9396
|
0,9247
|
0,9047
|
0,8936
|
Таблица 5 – Внешняя характеристика управляемого выпрямителя при активно - индуктивной нагрузке с противо - ЭДС, α=5°
|
RН, Ом
|
100
|
200
|
400
|
600
|
1000
|
1600
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
221
|
221
|
222
|
222
|
222
|
222
|
I1ф, А
|
0,16
|
0,11
|
0,08
|
0,07
|
0,06
|
0,06
|
Р1ф, Вт
|
13
|
9
|
6
|
5
|
4
|
4
|
S1Ф, ВА
|
35
|
24
|
17
|
15
|
13
|
13
|
cos φ
|
0,48
|
0,48
|
0,47
|
0,45
|
0,42
|
0,39
|
φ э
|
60
|
60
|
61
|
61
|
64
|
65
|
U2Ф, В
|
46
|
47
|
48
|
48
|
48
|
48
|
Ud, В
|
37,7
|
39,4
|
43,0
|
46,7
|
51
|
53,9
|
Id, А
|
0,65
|
0,39
|
0,20
|
0,16
|
0,10
|
0,07
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
24,505
|
15,366
|
8,6
|
7,472
|
5,1
|
3,773
|
Р1, Вт
|
39
|
27
|
18
|
15
|
12
|
12
|
S1, ВА
|
105
|
72
|
51
|
45
|
39
|
39
|
χ
|
0,3714
|
0,375
|
0,3529
|
0,3333
|
0,3077
|
0,3077
|
η
|
0,6283
|
0,5691
|
0,4778
|
0,4981
|
0,425
|
0,3144
|
γ т
|
0,1465
|
0,1189
|
0,099
|
0,095
|
0,0888
|
0,0858
|
φт
|
0,7802
|
0,7665
|
0,7565
|
0,7545
|
0,7514
|
0,7499
|
Таблица 6 – Внешняя характеристика управляемого выпрямителя при активно - индуктивной нагрузке с противо - ЭДС, α=45°
|
α, град.
|
5о
|
30о
|
60о
|
90о
|
120о
|
150о
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
222
|
223
|
223
|
223
|
223
|
223
|
I1ф, А
|
0,22
|
0,20
|
0,16
|
0,10
|
0,07
|
0,06
|
Р1ф, Вт
|
22
|
20
|
14
|
7
|
3
|
3
|
S1Ф, ВА
|
49
|
44
|
35
|
22
|
15
|
13
|
cos φ
|
0,66
|
0,62
|
0,54
|
0,42
|
0,32
|
0,32
|
φэ
|
47
|
51
|
58
|
64
|
70
|
71
|
U2Ф, В
|
48
|
48
|
48
|
48
|
48
|
48
|
Ud, В
|
49,8
|
45,2
|
32,2
|
16,6
|
5,1
|
0,03
|
Id, А
|
0,92
|
0,83
|
0,60
|
0,30
|
0,10
|
0
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
45,816
|
37,516
|
19,32
|
4,98
|
0,51
|
0
|
Р1, Вт
|
66
|
60
|
42
|
21
|
9
|
9
|
S1, ВА
|
147
|
132
|
105
|
66
|
45
|
39
|
χ
|
0,449
|
0,4545
|
0,4
|
0,3182
|
0,2
|
0,2308
|
η
|
0,6942
|
0,6253
|
0,46
|
0,2371
|
0,0567
|
0
|
γ т
|
0,2927
|
0,1117
|
0,0502
|
0,0227
|
0,0099
|
0,0009
|
φт
|
0,2336
|
0,5788
|
1,0721
|
1,5814
|
2,0979
|
2,6175
|
Таблица 7 – Регулировочная характеристика управляемого выпрямителя при активной нагрузке, RH = 1600 Ом
|
α, град.
|
5о
|
30о
|
60о
|
90о
|
120о
|
150о
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
223
|
222
|
223
|
222
|
222
|
222
|
I1ф, А
|
0,20
|
0,19
|
0,13
|
0,08
|
0,06
|
0,06
|
Р1ф, Вт
|
20
|
17
|
9
|
4
|
3
|
3
|
S1Ф, ВА
|
44
|
42
|
28
|
17
|
13
|
13
|
cos φ
|
0,64
|
0,56
|
0,39
|
0,32
|
0,32
|
0,30
|
φэ
|
49
|
56
|
65
|
68
|
71
|
73
|
U2Ф, В
|
48
|
48
|
48
|
48
|
48
|
48
|
Ud, В
|
49,7
|
44,9
|
28,0
|
10,9
|
2,4
|
0,04
|
Id, А
|
0,86
|
0,77
|
0,49
|
0,19
|
0,05
|
0
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
42,742
|
34,573
|
13,72
|
2,071
|
0,12
|
0
|
Р1, Вт
|
60
|
51
|
27
|
12
|
9
|
9
|
S1, ВА
|
132
|
126
|
84
|
51
|
39
|
39
|
χ
|
0,4545
|
0,4048
|
0,3214
|
0,2353
|
0,2308
|
0,2308
|
η
|
0,7124
|
0,6779
|
0,5081
|
0,1726
|
0,0133
|
0
|
γ т
|
0,2807
|
0,1042
|
0,0411
|
0,0147
|
0,0056
|
0,0009
|
φт
|
0,2276
|
0,5751
|
1,0676
|
1,5773
|
2,0958
|
2,6175
|
Таблица 8 – Регулировочная характеристика управляемого выпрямителя при активно - индуктивной нагрузке, RH = 1600 Ом
|
α, град.
|
5о
|
30о
|
60о
|
90о
|
120о
|
150о
|
И з м е р е н о
|
U1ф, В
|
224
|
224
|
224
|
223
|
224
|
223
|
I1ф, А
|
0,21
|
0,19
|
0,13
|
0,09
|
0,06
|
0,06
|
Р1ф, Вт
|
20
|
17
|
9
|
4
|
3
|
3
|
S1Ф, ВА
|
47
|
42
|
28
|
20
|
13
|
13
|
cos φ
|
0,62
|
0,55
|
0,38
|
0,32
|
0,29
|
0,32
|
φэ
|
50
|
57
|
66
|
71
|
71
|
70
|
U2Ф, В
|
48
|
48
|
48
|
48
|
48
|
48
|
Ud, В
|
49,8
|
44,9
|
28,0
|
13,1
|
2,9
|
0,05
|
Id, А
|
0,86
|
0,79
|
0,50
|
0,22
|
0,05
|
0
|
γ э
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
|
Рd, Вт
|
42,828
|
35,471
|
14
|
2,882
|
0,145
|
0
|
Р1, Вт
|
60
|
51
|
27
|
12
|
9
|
9
|
S1, ВА
|
141
|
126
|
84
|
60
|
39
|
39
|
χ
|
0,4255
|
0,4048
|
0,3214
|
0,2
|
0,2308
|
0,23077
|
η
|
0,7138
|
0,6955
|
0,5185
|
0,2402
|
0,0161
|
0
|
γ т
|
0,2807
|
0,1067
|
0,0419
|
0,0169
|
0,0056
|
0,00094
|
φт
|
0,2276
|
0,5763
|
1,068
|
1,5784
|
2,0958
|
2,61747
|
Таблица 9 – Регулировочная характеристика управляемого выпрямителя при активно - индуктивной нагрузке с противо - ЭДС, RH = 1600 Ом
|
Скачать 0.73 Mb.